Ứng dụng công nghệ viễn thám và hệ thống thông tin địa lý (GIS) để thành lập bản đồ ngập lụt tỉnh bình định

BỘ GIÁO DỤC VÀ ðÀO TẠO

TRƯỜNG ðẠI HỌC NÔNG NGHIỆP HÀ NỘI

----------o0o----------

HỒ VĂN HÓA

ðỀ TÀI: “ỨNG DỤNG CÔNG NGHỆ VIỄN THÁM VÀ HỆ
THỐNG THÔNG TIN ðỊA LÝ (GIS) ðỂ THÀNH LẬP BẢN ðỒ
NGẬP LỤT TỈNH BÌNH ðỊNH”

CHUYÊN NGÀNH: QUẢN LÝ ðẤT ðAI
MÃ SỐ: 60.85.01.03

NGƯỜI HƯỚNG DẪN KHOA HỌC
TS. TRẦN XUÂN TRƯỜNG

HÀ NỘI - 2013


LỜI CAM ðOAN
Tôi xin cam ñoan rằng, số liệu và kết quả nghiên cứu trong luận văn này
là trung thực và chưa hề ñược sử dụng ñể bảo vệ một học vị nào.
Tôi xin cam ñoan rằng, mọi sự giúp ñỡ cho việc thực hiện luận văn
này ñã ñược cảm ơn và các thông tin trích dẫn trong luận văn ñã ñược chỉ
rõ nguồn gốc.

Hà Nội, ngày tháng năm 2013
Tác giả luận văn

Hồ Văn Hóa

Trường ðại học Nông nghiệp Hà Nội – Luận văn thạc sỹ khoa học Nông nghiệp ………………………

i


LỜI CẢM ƠN
Tôi xin bày tỏ lòng biết ơn sâu sắc tới TS. Trần Xuân Trường người ñã
trực tiếp hướng dẫn, giúp ñỡ rất tận tình trong thời gian tôi thực hiện và hoàn
thành luận văn cao học.
Tôi cũng xin chân thành cảm ơn các thầy cô giáo Viện Sau ñại học; Bộ
môn Trắc ñịa bản ñồ và Hệ thống thông tin ñịa lý, Khoa Tài nguyên và Môi
trường ñã giảng dạy, ñóng góp ý kiến, tạo ñiều kiện cho tôi học tập và hoàn
thành luận văn của mình.
Tôi xin chân thành cảm ơn Trung tâm Viễn thám Quốc gia, Sở Tài
nguyên và Môi trường tỉnh Bình ðịnh cùng các anh chị ñồng nghiệp ñã giúp ñỡ
tôi trong quá trình thu thập số liệu và hoàn thành luận văn này.
Tôi xin chân thành cảm ơn người thân trong gia ñình và bạn bè ñồng
nghiệp ñã làm chỗ dựa tinh thần vững chắc cho tôi học tập và công tác.
Tác giả luận văn

Hồ Văn Hóa

Trường ðại học Nông nghiệp Hà Nội – Luận văn thạc sỹ khoa học Nông nghiệp ………………………

ii


MỤC LỤC

Trang
LỜI CAM ðOAN................................................................................................i
LỜI CẢM ƠN ....................................................................................................ii
MỤC LỤC ........................................................................................................iii
DANH MỤC BẢNG .........................................................................................vi
DANH MỤC HÌNH .........................................................................................vii
DANH MỤC BIỂU ðỒ ..................................................................................viii
DANH MỤC SƠ ðỒ ......................................................................................viii
Phần 1: MỞ ðẦU............................................................................................... 1
1.1 Tính cấp thiết của ñề tài................................................................................ 1
1.2 Mục tiêu và yêu cầu...................................................................................... 2
1.2.1 Mục tiêu .................................................................................................... 2
1.2.2 Yêu cầu ..................................................................................................... 3
Phần 2: TỔNG QUAN CÁC VẤN ðỀ NGHIÊN CỨU...................................... 4
2.1 Tổng quan về bản ñồ ngập lụt....................................................................... 4
2.1.1 Khái quát chung về ngập lụt ...................................................................... 4
2.1.2 Bản ñồ ngập lụt.......................................................................................... 6
2.2 Tổng quan về hệ thống thông tin ñịa lý (GIS) ............................................. 11
2.2.1 Khái niệm ................................................................................................ 11
2.2.2 Các thành phần của GIS........................................................................... 12
2.2.3 Chức năng, nhiệm vụ của GIS ................................................................. 15
2.2.4 Các ứng dụng của GIS trong quản lý tài nguyên và môi trường............... 17
2.3 Tổng quan về viễn thám ............................................................................. 18
2.3.1 Khái niệm về viễn thám........................................................................... 18
2.3.2 Nguyên lý cơ bản của viễn thám.............................................................. 19
2.3.3 Phương pháp xử lý thông tin viễn thám ................................................... 21
2.3.4 Tư liệu sử dụng trong viễn thám .............................................................. 34
Trường ðại học Nông nghiệp Hà Nội – Luận văn thạc sỹ khoa học Nông nghiệp ………………………

iii


2.3.5 Một số ứng dụng của viễn thám............................................................... 38
2.4 Khái quát tình hình nghiên cứu ngập lụt ở trên thế giới và ở Việt Nam ...... 41
2.4.1 Một số nước trên thế giới......................................................................... 41
2.4.2 Ở Việt Nam ............................................................................................. 42
2.5 Phần mềm sử dụng cho nghiên cứu ............................................................ 44
2.5.1 Phần mềm xử lý ảnh ................................................................................ 44
2.5.2 Phần mềm chồng xếp dữ liệu và biên tập bản ñồ ..................................... 45
Phần 3: NỘI DUNG VÀ PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU ............................. 48
3.1 ðối tượng và phạm vi nghiên cứu............................................................... 48
3.2 Nội dung nghiên cứu .................................................................................. 48
3.3 Phương pháp nghiên cứu ............................................................................ 48
3.3.1 Phương pháp thu thập số liệu................................................................... 48
3.3.2 Phương pháp xử lý số liệu ....................................................................... 49
3.3.3 Phương pháp phân tích thống kê.............................................................. 49
3.3.4 Phương pháp chuyên gia.......................................................................... 50
Phần 4: KẾT QUẢ VÀ THẢO LUẬN ............................................................. 51
4.1 Khái quát ñiều kiện tự nhiên, kinh tế và xã hội của tỉnh Bình ðịnh ............ 51
4.1.1 Vị trí ñịa lý .............................................................................................. 51
4.1.2 ðiều kiện tự nhiên ................................................................................... 52
4.1.3 ðặc ñiểm kinh tế và xã hội ...................................................................... 55
4.1.4 ðánh giá chung........................................................................................ 56
4.2 Các nguồn dữ liệu....................................................................................... 56
4.2.1 Dữ liệu viễn thám .................................................................................... 56
4.2.2 Dữ liệu khác ............................................................................................ 58
4.3 Xử lý tư liệu ảnh......................................................................................... 59
4.3.1 Nhập ảnh ................................................................................................. 59
4.3.2 Tăng cường chất lượng ảnh ..................................................................... 59

4.3.3 Hiệu chỉnh hình học................................................................................. 60
Trường ðại học Nông nghiệp Hà Nội – Luận văn thạc sỹ khoa học Nông nghiệp ………………………

iv


4.3.4 Phân loại ảnh ........................................................................................... 60
4.3.5. Khảo sát thực ñịa .................................................................................... 68
4.3.6. Một số kỹ thuật sau phân loại ................................................................. 68
4.4 Biên tập và thành lập bản ñồ ngập lụt ......................................................... 70
4.5 ðánh giá ñộ chính xác thành lập bản ñồ ..................................................... 75
4.6 Phân tích, xác ñịnh diện tích ngập lụt ......................................................... 77
4.7 Thành lập bản ñồ biến ñộng hiện trạng nước ngập...................................... 80
4.8 Nhận xét về kết quả thực nghiệm................................................................ 83
Phần 5: KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ ............................................................. 84
5.1 Kết luận...................................................................................................... 84
5.2 Kiến nghị.................................................................................................... 85
TÀI LIỆU THAM KHẢO

Trường ðại học Nông nghiệp Hà Nội – Luận văn thạc sỹ khoa học Nông nghiệp ………………………

v


DANH MỤC BẢNG

Stt

Tên bảng

2.1

So sánh ưu nhược ñiểm của phương giải ñoán bằng mắt và

Trang
25

giải ñoán bằng phương pháp số
4.1

Mức ñộ chênh lệch của số liệu tính toán và số liệu thống kê

75

4.2

Thông kê diện tích bị ngập trên diện tích huyện

77

4.3

Thông kê diện tích bị ngập trên diện tích các loại hình SDð

78

4.4

Diện tích biến ñộng lớp hiện trạng nước ngập tại hai thời ñiểm

81

Trường ðại học Nông nghiệp Hà Nội – Luận văn thạc sỹ khoa học Nông nghiệp ………………………

vi


DANH MỤC HÌNH
Stt

Tên hình

Trang

2.1

Sơ ñồ thu nhận hình ảnh viễn thám

18

2.2

Bức xạ và phản xạ của các vật thể

19

2.3

Xác suất sai số PE cho phân loại theo xác suất cực ñại

25

2.4

Khoảng cách “City Block” (d1) và “Ocolit” trong mảng 2 chiều.

29

2.5

Ranh giới cho 3 lớp tập hợp hai chiều

30

2.6

Bản chất hình học của phân loại hình hộp

31

4.1

Bản ñồ hành chính tỉnh Bình ðịnh

51

4.2

Ảnh Radar Alos Palsar chụp ngày 03/09/2009

57

4.3

Ảnh Radar Alos Palsar chụp ngày 05/11/2009

57

4.4

Cấp ñộ xám của ñối tượng phân loại

62

4.5

Ngưỡng giá trị cấp ñộ xám

63

4.6

Ảnh trước và sau phân loại

64

4.7

Ảnh sau phân loại trước thời ñiểm ngập lụt

64

4.8

Lựa chọn vùng mẫu phân loại

66

4.9

Giá trị khác biệt phổ giữa các mẫu phân loại

67

4.10 Ảnh phân loại tại thời ñiểm ngập lụt

68

4.11 Ảnh phân loại tại thời ñiểm ngập lụt sau khi lọc nhiễu

69

4.12 File vector ảnh trước thời ñiểm ngập lụt

70

4.13 File vector ảnh tại thời ñiểm ngập lụt

71

4.14 Lớp thông tin hiện trạng trước và tại thời ñiểm ngập

71

4.15 Bản ñồ trước thời ñiểm ngập lụt tỉnh Bình ðịnh

73

4.16 Bản ñồ tại thời ñiểm ngập lụt tỉnh Bình ðịnh

74

4.17 Bản ñồ biến ñộng lớp hiện trạng nước ngập

82

Trường ðại học Nông nghiệp Hà Nội – Luận văn thạc sỹ khoa học Nông nghiệp ………………………

vii


DANH MỤC BIỂU ðỒ

Stt

Tên biểu ñồ

Trang

2.1

Tỷ lệ % các ứng dụng ảnh vệ tinh trong các lĩnh vực, ngành

38

4.1

Biểu ñồ so sánh mức ñộ chênh lệch số liệu tính và thống kê

76

4.2

Tỷ lệ diện tích bị ngập lụt trên diện tích các huyện

77

4.3

Tỷ lệ diện tích bị ngập lụt trên diện tích các loại sử dụng ñất

79

4.4

Diện tích bị ngập lụt trên các loại sử dụng ñất

79

4.5

Biểu ñồ tỷ lệ diện tích nước ngập cũ và mới

81

DANH MỤC SƠ ðỒ
Stt

Tên sơ ñồ

2.1

Các thành phần cơ bản của GIS

Trường ðại học Nông nghiệp Hà Nội – Luận văn thạc sỹ khoa học Nông nghiệp ………………………

Trang
12

viii


Phần 1: MỞ ðẦU
1.1 Tính cấp thiết của ñề tài
Ngập lụt là một hiện tượng tai biến thiên nhiên, là kết quả của quá trình
tập trung nước với khối lượng lớn và tràn vào các vùng ñịa hình thấp, gây ngập
lụt trên diện rộng, không chỉ gây tổn hại nặng nề về người và của ở thời ñiểm ñó
mà còn tác ñộng tiêu cực rất lâu dài ñến môi trường sinh thái, ảnh hưởng trực
tiếp ñến ñời sống và các hoạt ñộng kinh tế xã hội con người.
Trong khoảng chục năm trở lại ñây, những trận lũ lụt xảy ra ngày càng

tăng với cường ñộ mạnh như ở Trung Quốc (1998), Tây Âu (1998, 2000), Cộng
hòa Séc (2002), Bangladesh (2001), vùng Viễn ðông thuộc nước Nga (2002),
Italia (2006), Philippin (2007). ðặc biệt mới ñây nhất là trận lụt kéo dài ở Thái
Lan vừa xảy ra hồi cuối tháng 7/2010 khiến thủ ñô Bangkok ngập tràn trong
biển nước, có tới 2,3 triệu người bị ảnh hưởng trong trận lụt lịch sử này, khoảng
hơn 600 người tử vong, ước tính thiệt hại khoảng 5,1 tỉ USD [3].
Việt Nam hiện là quốc gia ñứng thứ 5 trong 10 nước chịu ảnh hưởng nặng
nhất của hiện tượng biến ñổi khí hậu và nước biển dâng, với hàng chục cơn bão
nhiệt ñới và ñợt lũ lớn mỗi năm. Trong vòng 10 năm, từ 2000 ñến 2010 ñã xảy
ra 96 trận lũ quét, ảnh hưởng tới các vùng dân cư, làm chết và mất tích 883
người bị thương gần 1.500 người; hơn 6.000 căn nhà bị ñổ trôi; hơn 120.000 căn
nhà bị ngập, hư hại nặng; hơn 132.000 ha lúa và hoa màu bị ngập; hàng trăm ha
ñất canh tác bị vùi lấp; nhiều công trình giao thông, thuỷ lợi, dân sinh kinh tế bị
hư hỏng nặng nề, tổng thiệt hại ước tính trên 6.000 tỷ ñồng (trong ñó riêng số
liệu của 2 năm 2008, 2009 bao gồm cả lũ lớn, lũ quét, sạt lở ñất tại các tỉnh miền
núi phía Bắc do mưa, lũ sau các cơn bão số 4, số 6; các tỉnh miền Trung, Tây
Nguyên do mưa lũ sau các cơn bão số 9 và số 11). Tháng 10/2010 cơn bão Megi
ñã gây ra. Lũ chồng ở miền Trung chưa từng có trong hơn 100 năm nay ñã xảy

Trường ðại học Nông nghiệp Hà Nội – Luận văn thạc sỹ khoa học Nông nghiệp ………………………

1


ra gây thiệt hại vô cùng nặng nề cho các tỉnh Nghệ An, Hà Tĩnh, Bình
ðịnh,Thừa Thiên Huế...[13]
Do những tác hại to lớn mà lũ lụt ngây ra nên việc nghiên cứu các giải
pháp phòng chống lũ lụt ñược tất cả các Quốc gia hết sức coi trọng. Các giải
pháp xây dựng ñê ñiều, hồ chứa, cải tạo lòng sông… kết hợp với các biện pháp
trồng rừng, bảo vệ rừng, xây dựng các phương án phòng tránh lũ và di dân khi

có thông tin dự báo lũ chính xác ñược thực hiện. Việc dự báo và cảnh báo ngập
lụt là rất cần thiết nhằm giảm thiểu thiệt hại về người và của.
Mặt khác, với sự phát triển của công nghệ thông tin như hiện nay ñặc biệt
là công nghệ Viễn thám và GIS ñã và ñang phát triển mạnh mẽ trên thế giới.
Viễn thám với ưu ñiểm ảnh có ñộ phủ rộng, thời gian xử lý ảnh nhanh do ñó
việc sử dụng thông tin vệ tinh viễn thám trong nghiên cứu, giám sát Trái ðất ñã
trở thành một nhu cầu thiết yếu của nhiều quốc gia, trong ñó có Việt Nam. Công
nghệ khai thác thông tin vệ tinh ñang thực sự phục vụ con người, mang lại hiệu
quả cao trong nhiều lĩnh vực khoa học, công nghệ, phục vụ ñời sống, sản xuất và
kiểm soát tài nguyên môi trường, trong ñó khả năng ứng dụng của nó vào việc
nghiên cứu, dự báo, ñánh giá ngập lụt là rất lớn.
Xuất phát từ thực tiễn ñó, tôi tiến hành nghiên cứu ñề tài "Ứng dụng công
nghệ viễn thám và hệ thống thông tin ñịa lý (GIS) ñể thành lập bản ñồ ngập lụt
tỉnh Bình ðịnh".
1.2 Mục tiêu và yêu cầu
1.2.1 Mục tiêu
- Nghiên cứu ứng dụng công nghệ viễn thám và hệ thống thông tin ñịa lý ñể
thành lập bản ñồ ngập lụt tỉnh Bình ðịnh.
- Xác ñịnh ranh giới và tính toán diện tích bị ngập lụt của các huyện thuộc
tỉnh Bình ðịnh.

Trường ðại học Nông nghiệp Hà Nội – Luận văn thạc sỹ khoa học Nông nghiệp ………………………

2


1.2.2 Yêu cầu
- Thu thập ñầy ñủ tư liệu ảnh viễn thám và các tài liệu có liên quan trên khu
vực nghiên cứu ñảm bảo ñộ chính xác, phản ánh trung thực và khách quan.
- Kết quả giải ñoán ảnh và bản ñồ ñược thành lập với ñộ chính xác cao.

- Xác ñịnh ranh giới và diện tích bị ngập lụt.

Trường ðại học Nông nghiệp Hà Nội – Luận văn thạc sỹ khoa học Nông nghiệp ………………………

3


Phần 2: TỔNG QUAN CÁC VẤN ðỀ NGHIÊN CỨU
2.1 Tổng quan về bản ñồ ngập lụt
2.1.1 Khái quát chung về ngập lụt
2.1.1.1 Khái niệm về ngập lụt
Ngập lụt là hiện tượng ngập nước của một vùng lãnh thổ do lũ gây ra. Ngập
lụt có thể do lũ lớn, nước lũ tràn qua bờ sông (ñê) hoặc làm vỡ các công trình ngăn
lũ vào các vùng trũng; có thể do nước biển dâng khi gió bão làm tràn ngập nước
vùng ven biển [14].
Ngập lụt xảy ra khi mực nước sông dâng cao do lũ lớn tràn ngập và phá hủy
các công trình, nhà cửa dọc theo sông. Có thể giảm thiểu thiệt hại do lũ bằng cách
dự báo trước ñể di dời dân cư ra khỏi khu vực bị ngập lụt và có các biện pháp ñể
giảm thiểu thiệt hại.
2.1.1.2 Ảnh hưởng của ngập lụt
+ Thiệt hại do ngập lụt gây ra
Việt Nam nằm trong vùng nội chí tuyến nên khí hậu mang tính nhiệt ñới,
hoạt ñộng mạnh mẽ của gió mùa tác ñộng của Biển ðông ñã mang ñến cho nước ta
lượng mưa ẩm dồi dào. Vì vậy, nước ta có khí hậu nhiệt ñới ẩm gió mùa. Với
ñường bờ biển dài 3.260 km là lợi thế lớn mang ñến cho nước ta nguồn tài nguyên
phong phú về thủy hải sản, thương mại, du lịch,... nhưng hàng năm cũng mang lại
rất nhiều khó khăn.
Thiệt hại do ngập lụt xảy ra hàng năm là rất lớn, không chỉ thiệt hại về tài
sản mà còn cả tính mạng con người.
Trên thế giới, ngập lụt xảy ra và ñể lại những hậu quả hết sức nghiêm trọng.

Cụ thể, tại Jakarta của Indonesia trận lũ năm 2007 ñã làm 50 người thiệt mạng và
hơn 300.000 người phải ñi sơ tán. Kể từ giữ tháng 7/ 2011, ít nhất 224 người ñã
thiệt mạng do lũ lụt ở Thái Lan và nước lũ cũng làm ngập ngôi ñền ChaiWattanara
400 năm tuổi tại thành cổ Ayutthaya, một di sản văn hoá thế giới. Cũng thời ñiểm
Trường ðại học Nông nghiệp Hà Nội – Luận văn thạc sỹ khoa học Nông nghiệp ………………………

4


ñó, tại Tại Campuchia, ñã có hơn 160 người thiệt mạng vì lũ lụt, hơn 330.000 ha
ruộng lúa bị ngập, trong ñó có hơn 100.000 ha bị phá hủy hoàn toàn. Ngày
20/12/2012 tại Sri Lanka, mưa to kéo dài trong tuần qua gây lũ quét, ngập lụt và lở
ñất ở Sri Lanka ñã làm số người thiệt mạng lên ñến 25 người, 36 người mất tích,
265.000 người bị kẹt trong nhà và hàng nghìn người phải sơ tán. ðó là một số thiệt
hại do lũ và ngập lụt gây ra trên thế giới [13].
Tại Việt Nam, năm 1998 toàn tỉnh Bình ðịnh có 62 người chết, 10 người bị
thương. Năm 1999 có 73 người chết, 21 người bị thương. Trận lũ vào tháng
9/2012, tại Thanh Hoá ñã có 4 người chết, một người mất tích. Hàng chục ngàn
hecta lúa và hoa màu bị ngập úng, hơn 1.732 nhà dân bị ngập trong ñó 45 ngôi nhà
bị nước lũ cuốn trôi. Cũng thời ñiểm ñó tại Nghệ An toàn tỉnh ñã có 10.873 ha lúa
hè thu, 6156,61ha hoa màu bị ngập trong lũ và nghiêm trọng hơn là có 3 người chết
và mất tích. ðó là một trong số rất nhiều hậu quả của lũ lụt gây ra [13].
+ Nguồn lợi do ngập lụt mang lại
Tuy chưa có một nghiên cứu chi tiết về nguồn lợi do lũ mang lại song việc
bồi ñắp phù sa hàng năm do lũ, vệ sinh ñồng ruộng, cải thiện môi trường, cung cấp
nguồn và giống thủy sản nước ngọt từ thượng lưu về là những giá trị cực kỳ quý
báu mà lũ mang lại.
Bên cạnh những thiệt hại khi ngập lụt thì chính ngập lụt cũng mang lại
những lợi ích không nhỏ trong việc phát triển kinh tế xã hội. Mỗi khi mùa lũ về thì
nó mang lại nguồn tài nguyên thủy sản vô cùng phong phú và ña dạng với nhiều

loài cá tôm, một lượng phù sa màu mở ñể bồi ñắp ñồng ruộng, nguồn nước dồi dào
ñể rửa phèn, vệ sinh ñồng ruộng.
Nông dân ñã tận dụng diện tích mặt nước trên ñồng ruộng trong mùa lũ ñể
phát triển các nghề trồng cây thủy sinh và nuôi thủy sản. Các ngành nghề này phát
triển rất mạnh ñã góp phần tạo thêm thu nhập và giải quyết việc làm cho nhiều lao
ñộng nhàn rổi trong mùa lũ. Người dân ñã biết tận dụng diện tích mặt nước và

Trường ðại học Nông nghiệp Hà Nội – Luận văn thạc sỹ khoa học Nông nghiệp ………………………

5


nguồn thức ăn tự nhiên có sẵn trong mùa lũ nên nghề thủy sản trong mùa lũ cũng
phát triển rất mạnh. Các ngành nghề và dịch vụ khác trong mùa lũ cũng phát triển.
2.1.2 Bản ñồ ngập lụt
2.1.2.1 Khái niệm bản ñồ ngập lụt
Bản ñồ ngập lụt là một loại bản ñồ chuyên ñề trên ñó thể hiện các vùng ngập
lụt ở một thời ñiểm nhất ñịnh. Thực chất ñây là bản ñồ hiện trạng ngập lụt vì chỉ
chụp ñược hình ảnh vùng ngập lụt tại thời ñiểm chụp ảnh.
Xây dựng bản ñồ ngập lụt là việc xác ñịnh diện tích và ranh giới ngập nước
tại một thời ñiểm bất kỳ nào ñó. Ngoài ra chúng ta cần phải xác ñịnh sự khác nhau
giữa những loại nước thường xuyên như ao, hồ và nước ngập tạm thời chính là
nước ngập.
Bản ñồ ngập lụt là tài liệu cơ bản, làm cơ sở khoa học cho việc quy hoạch
phòng tránh lũ lụt, lựa chọn các biện pháp, thiết kế các công trình khống chế lũ, là
thông tin cần thiết cho nhân dân về nguy cơ và thiệt hại do lũ lụt ở nơi họ cư trú và
hoạt ñộng. Các ñối tượng, hiện tượng luôn biến ñộng theo không gian và thời gian
do vậy lớp dữ liệu hiện trạng ngập lụt này phải phản ánh ñược tính chất cùng thời
gian ñặc trưng của các ñối tượng, hiện tượng.
Nội dung và các phương pháp thể hiện nội dung bản ñồ ngập lụt:

+ Vùng úng ngập thường xuyên.
+ Vùng ngập lụt ứng với tần suất mưa, lũ khác nhau.
+ Khu vực nguy hiểm khi có lũ lớn.
+ Khu vực có nguy cơ bị trượt lở, sạt lở ñất.
+ Vết xói lở bờ sông, sạt lở bờ biển, trượt lở sườn [10].
2.1.2.2 Một số yêu cầu khi thành lập bản ñồ ngập lụt
Việc thành lập bản ñồ ngập lụt phải ñảm bảo những yêu cầu sau ñây:
+ Phản ánh ñược tính chất cùng thời gian ñặc trưng của các ñối tượng, hiện
tượng. Các ñối tượng, hiện tượng luôn biến ñộng theo không gian và thời gian. Vì
Trường ðại học Nông nghiệp Hà Nội – Luận văn thạc sỹ khoa học Nông nghiệp ………………………

6


vậy chỉ tiêu và chỉ số ñưa lên bản ñồ càng cập nhật thì bản ñồ càng có ý nghĩa khoa
học và thực tiễn cao. Các chỉ tiêu ñó phải thống nhất về thời gian.
+ Tài liệu sử dụng ñể thành lập bản ñồ phải ñảm bảo sự thống nhất và ñầy ñủ
ñối với toàn lãnh thổ ñược biểu hiện trên bản ñồ. Sự không ñồng nhất và khác nhau
về chất lượng của những tài liệu ñể thành lập bản ñồ sẽ dẫn ñến sự không ñồng
nhất của bản ñồ trên những lãnh thổ khác nhau, cũng như làm sai lệch tính khách
quan và mối tương quan của các hiện tượng ñối tượng. Vì vậy, cần phải chọn và
dựa trên các nguồn tài liệu cơ bản và ñáng tin cậy nhất, có tham khảo các tài liệu
khác ñể chỉnh lý và bổ sung.
+ Phương pháp biểu hiện bản ñồ phải gần gũi nhất với ñặc tính ñịa lý của các
ñối tượng, hiện tượng. Mỗi loại ñối tượng, hiện tượng có các ñặc ñiểm phân bố
khác nhau (như theo ñiểm, ñường, ñiện, phân bố, phân tán,...). ðể bản ñồ có tính
ñịa lý cao, phản ánh tốt nhất ñặc trưng hiện tượng phải vận dụng phương pháp biểu
hiện phù hợp nhất và phối hợp các phương pháp thể hiện một cách khoa học.
+ Bố cục bản ñồ phải chặt chẽ, khoa học. Các ñối tượng, hiện tượng biểu
hiện trên bản ñồ không những ñược phản ánh về sự phân bố mà còn cả những ñặc

tính về số lượng, chất lượng, cơ cấu và ñộng lực.
Việc xây dựng bản ñồ ngập lụt cần phải ñảm bảo nhưng yêu cầu trên ñể sản
phẩm thu ñược ñạt ñộ chính xác cao và ñáp ứng nhu cầu thực tế [10].
2.1.2.3 Nguyên tắc xây dựng bản ñồ ngập lụt
Ngập lụt là những yếu tố ñộng thuộc phạm trù tự nhiên và có ảnh hưởng của
các yếu tố xã hội. Sự nhận xét ñánh giá chúng có thể theo những góc ñộ khác nhau,
vì thế trên những nguyên tắc chung thành lập bản ñồ, việc thành lập bản ñồ ngập
lụt cần phải ñặc biệt chú ý tới những nguyên tắc sau:
+ Mục ñích của việc thành lập bản ñồ cần phải ñược xác dịnh cụ thể, rõ ràng.
Phải xác ñịnh rõ mục ñích, tác dụng, ý tưởng của việc thành lập bản ñồ từ ñó có
hướng cho nội dung, cho việc lựa chọn những chỉ tiêu, chỉ số, kí hiệu bản ñồ và
phương pháp thành lập bản ñồ.
Trường ðại học Nông nghiệp Hà Nội – Luận văn thạc sỹ khoa học Nông nghiệp ………………………

7


+ Bản ñồ ñược thành lập trên cơ sở các thành tựu hiện ñại của khoa học kỹ
thuật về nội dung cũng như hình thức theo những nguồn tài liệu chính xác và hiện
ñại. Vì vậy khi thành lập cần khảo sát, kiểm tra về ñộ chính xác, tính ñầy ñủ và sự
xác thực của những ñối tượng, hiện tượng ñược biểu diễn trên bản ñồ. Nội dung
của bản ñồ cần phải ñáp ứng ñầy ñủ và sâu sắc những ñặc trưng của ñối tượng bản
ñồ (số lượng, cấu trúc, ñộng lực) cũng như các mối quan hệ của các ñối tượng theo
mục ñích, chủ ñề mà bản ñồ ñặt ra.
+ Các ñối tượng trên bản ñồ phải ñược phân loại một cách khoa học, ñúng
ñắn về phương pháp. Liên tục về hệ thống thống nhất về nguyên tắc phân loại. Sự
biểu hiện chúng trên bản ñồ phải ñảm bảo nguyên tắc thống nhất và tương ứng của
hệ thống phân loại ñã xác ñịnh. Lựa chọn dấu hiệu cho các ñối tượng cùng thuộc hệ
phân loại phải ñảm bảo tính nhất quán. Chúng ñược thể hiện thông qua phương
pháp và hệ thống kí hiệu thể hiện. ðược trình bày ñầy ñủ, hệ thống trong bản chú

giải bản ñồ.
+ Các ñối tượng trên bản ñồ phải ñảm bảo tính chính xác ñịa lý. Tính chính
xác ñịa lý là một nguyên tắc quan trọng của bản ñồ ñịa lý. Tất cả những chỉ số làm
nội dung ñưa lên bản ñồ phải ñược quy về những ñiểm và những vùng cụ thể. Nếu
không tuân thủ nguyên tắc này sẽ dẫn ñến sự sơ ñồ hóa bản ñồ, mất hết ý nghĩa
khoa học và thực tiễn của bản ñồ [10].
2.1.2.4 Các phương pháp xây dựng bản ñồ ngập lụt
Khí hậu thời tiết ngày càng có những diễn biến bất thường. Trái ðất nóng
dần lên do ảnh hưởng từ những hoạt ñộng sống của con người kéo theo ñó là các
hiện tượng băng tan, nước biển dâng, hạn hán, ngập lụt, biến ñổi khí hậu trên thế
giới ngày càng cao.
Do ñó việc nghiên cứu ñể có biện pháp giản thiểu thiệt hại do ngập lụt xảy ra
ngày càng trở lên cấp bách và cần thiết hơn bao giờ hết. Chính vì những lý do trên
mà các phương pháp ñể xây dựng và thành lập bản ñồ ngập lụt ngày càng ñược ña
dạng và nâng cao, có thể kế ñến những phương pháp dưới ñây.
Trường ðại học Nông nghiệp Hà Nội – Luận văn thạc sỹ khoa học Nông nghiệp ………………………

8


+ Phương pháp ño vẽ trực tiếp ngoài thực ñịa
Bằng phương pháp trắc ñịa có thể ño ñộ sâu ngập lụt, ñánh dấu các ñiểm ñã
bị ngập lụt thông qua các dấu vết của các trận ngập lụt ñã xảy ra ñể lại. Rồi từ ñó
khoanh vùng ngập lụt trên bản ñồ ñịa hình và từ ñó thành lập bản ñồ chuyên ñề về
ngập lụt. Tuy nhiên phương pháp này ñỏi hỏi nhiều công sức, khinh phí và thời
gian. Do vậy hiệu quả không cao.
+ Phương pháp nghiên cứu cơ chế và biến trình lũ thông qua các mô hình
dự báo lũ dưới góc nhìn thủy văn học
Phương pháp này dựa vào quy luật chuyển ñộng của nước trong sông và quy
luật tập trung nước của lưu vực từng nhánh sông. Phân phối nó dọc theo ñể tính

toán và dự báo. Các nhà thủy văn học ñã sử dụng các mô hình diễn toán lũ ñể tính
toán và dự báo. Hiện nay có rất nhiều mô hình dự báo khác nhau như: DHM.
SWAT, MIKE 11,21... Các mô hình và phương pháp thủy văn có ưu ñiểm cho kết
quả tương ñối chính xác về các thông số ngập lụt (ñộ ngập sâu, lư lượng, tốc ñộ lan
truyền,...) dọc theo các tuyến ñất canh tác nhạy cảm với lũ, các công trình dân sinh
có nguy cơ bị phá hỏng bởi lũ, ñồng thời cho phép ñưa ra nhiều kịch bản dự báo
khác nhau. Tuy nhiên, ñể tính toán cần nhiều tham số ñầu vào và ñịa hình thường
bị khái quát ñi nhiều.
+ Phương pháp dựa vào nghiên cứu tai biến lũ trên quan ñiểm ñịa mạo
Các nhà ðịa mạo học trên cơ sở nghiên cứu lũ xác ñịnh phạm vi ảnh hưởng,
những ñặc ñiểm ñang diễn ra, dự báo mức ñộ tác ñộng và thiệt hại mà chúng gây ra
trong tương lai. Các nhà ðịa mạo cho rằng: Các ñơn vị ñịa hình của ñồng bằng sẽ
quy ñịnh dòng chảy của lũ, sự lưu thông cũng như sự dồn úng nước vào những chỗ
trũng... các bậc thềm sông trên những vùng ñồng bằng thấp và các thành phần vật
chất của chúng trong quá khứ có quan hệ mật thiết với lũ hiện tại và tương lai.
Tai biến lũ lụt thực chất là một quá trình ngoại sinh trong ñịa chất, ñịa mạo,
như vậy nghiên cứu tai biến lũ lụt phải dùng các phương pháp ñịa chất, ñịa mạo.
Phương pháp ñịa mạo chủ yếu là phân tích trắc lượng hình thái (ñộ dốc, ñộ phân
Trường ðại học Nông nghiệp Hà Nội – Luận văn thạc sỹ khoa học Nông nghiệp ………………………

9


cắt sâu, ñộ phân cắt ngang), phân tích các dạng ñịa hình về nguồn gốc hình thái,
kiến trúc hình thái, ñộng lực phát triển của ñịa hình.
Các phương pháp ñịa chất chủ yếu là phân tích thành phần vật chất, bề dày
trầm tích, vỏ phong hóa, hệ thống khe nứt, hoạt ñộng kiến tạo, tân kiến tạo...
+ Phương pháp ứng dụng công nghệ viễn thám và GIS
ðây là phương pháp nghiên cứu lũ lụt hiện ñại và trực quan. Xuất hiện khả
phổ biến từ cuối những năm 70, ñầu những năm 80 sau khi viễn thám vệ tinh ra ñời

và ñặc biệt có sự trợ giúp của hệ thống thông tin ñịa lý.
ðặc ñiểm của viễn thám là cho phép thu nhận ñồng thời ñặc ñiểm của các
ñối tượng trên một diện tích rộng lớn tại thời ñiểm bay chụp. Việc chiết tách các
lớp thông tin liên quan ñến lũ lụt từ ảnh có thể giúp các nhà nghiên cứu thành lập
ñược bản ñồ hiện trạng lũ lụt hay ñặc ñiểm của vùng ngập lụt ở các thời ñiểm khác
nhau trên cùng một khu vực. Cho phép người sử dụng có thể so sánh ñược những
thay ñổi của các ñối tượng theo thời gian, cùng với sự trợ giúp của các phần mềm
trong Hệ thống thông tin ñịa lý trong việc phân tích tính toán các dữ liệu không
gian và các liên kết các dữ liệu viễn thám với mô hình số ñộ cao ñể ñưa ra những
nhận ñịnh về các khu vực nhạy cảm lũ lụt và những vùng có nguy cơ tai biến.
Ảnh máy bay ngoài ưu ñiểm có tỷ lệ lớn, người sử dụng còn có thể thu ñược
những tấm ảnh chụp liên tục trong suốt thời gian diễn ra lũ, từ thời ñiểm lũ bắt ñầu
xuất hiện, trong thời gian lũ diễn ra, khi lũ rút và sau khi lũ rút. ðó là những tài liệu
trong việc nghiên cứu và theo dõi diễn biến lũ lut. Tuy nhiên, ở Việt Nam cho ñến
nay ñể có trong tay những tài liệu như vậy là rất khó, thậm chí là những bức ảnh
chụp hiện trạng sau khi lũ. ðiều này một phần do cách quản lý và kinh phí bay
chụp quá cao.
Cùng với ảnh hàng không, công nghệ bay chụp ảnh vệ tinh ngày càng phát
triển mạnh mẽ và ñạt ñược những thành tựu to lớn. Ra ñời vào những năm ñầu thập
kỷ 70, ảnh vệ tinh thực sự là một ứng dụng thành công của viễn thám. Hiện nay, ñã
có hàng nghìn vệ tinh bay chụp ñã ñược phóng lên quỹ ñạo với mục ñích khác nhau
Trường ðại học Nông nghiệp Hà Nội – Luận văn thạc sỹ khoa học Nông nghiệp ………………………

10


(quan sát Trái ðất, nghiên cứu môi trường, theo dõi biến ñổi khí hậu, các vệ tinh
phục vụ mục ñích quân sự, Quốc phòng,....). Trong ñó ảnh của các vệ tinh
LANDSAT, SPOT và RADAR thường ñược sử dụng trong nghiên cứu lũ lụt ở quy
mô vùng, còn ở quy mô lớn hơn có ảnh NOAA, MOS-1, MESSR,...

ðiểm hạn chế của ảnh vệ tinh trong nghiên cứu lũ lụt không phải là nằm ở
ñộ phân giải của ảnh, cũng không phải nằm ở ñộ cao bay chụp mà là ở thời gian
chụp lặp của vệ tinh. Ví dụ, thời gian chụp lặp của vệ tinh Landsat MSS là 18 ngày,
tức là sau 18 ngày ta mới nhận ñược thêm một ảnh ở cùng một vị trí ñã chụp lần
trước, tương tự ảnh Landsat TM là 16 ngày, ảnh SPOT là 26 ngày. Một ñiểm hạn
chế của ảnh vệ tinh là vào thời ñiểm có lũ thời tiết xấu và nhiều mây, ảnh hưởng tới
chất lượng ảnh chụp.
Vào năm 1989, vệ tinh RADARSAT ra ñời ñã khắc phục những mặt hạn chế
trên của ảnh vệ tinh. Nhờ các anten thu phát sóng chủ ñộng ở các dải sóng dài nên
các vệ tinh RANDARSAT có thể chụp ñược ảnh liên tục từng ngày, từng giờ về
biến ñộng của lũ trên một vùng nào ñó. Nhờ vậy cũng có thể quan trắc ñược diễn
biến của lũ, làm cơ sở cho công tác cảnh báo cũng như ứng phó với tình hình diến
biến của lũ [3].
2.2 Tổng quan về hệ thống thông tin ñịa lý (GIS)
2.2.1 Khái niệm
GIS là viết tắt của thuật ngữ Geographic Information System (Hệ thống
thông tin ñịa lý). Cùng với sự hình thành và phát triển của GIS, có nhiều ñịnh nghĩa
khác nhau ñược ñưa ra. Sau ñây là một số ñịnh nghĩa tiêu biểu:
Theo ESRI, tập ñoàn nghiên cứu và phát triển phần mềm GIS nổi tiếng, GIS
là một tập hợp có tổ chức, bao gồm hệ thống phần cứng, phần mềm máy tính, dữ
liệu ñịa lý và con người, ñược thiết kế nhằm mục ñích nắm bắt lưu trữ, cập nhật,
ñiều khiển, phân tích và hiển thị tất cả các dạng thông tin liên quan ñến vị trí ñịa lý.
Theo GS. Shunji Murai, người ñã có hơn 40 năm làm việc trong lĩnh vực
viễn thám và GIS, GIS là một hệ thống thông tin ñược sử dụng ñể nhập, lưu trữ,
Trường ðại học Nông nghiệp Hà Nội – Luận văn thạc sỹ khoa học Nông nghiệp ………………………

11


truy vấn, thao tác, phân tích và xuất ra các dữ liệu có tham chiếu ñịa lý hoặc dữ liệu

ñịa không gian; hỗ trợ ra quyết ñịnh trong việc quy hoạch và quản lý về sử dụng
ñất, tài nguyên thiên nhiên, môi trường, giao thông, các tiện ích ñô thị và nhiều lĩnh
vực quản lý khác.
GIS là một hệ thống thông tin có khả năng xây dựng, cập nhật, lưu trữ, truy
vấn, xử lý, phân tích và xuất ra các dữ liệu có liên quan tới vị trí ñịa lý, nhằm hỗ trợ
ra quyết ñịnh trong các công tác quy hoạch và quản lý tài nguyên thiên nhiên và
môi trường [6].
Hệ GIS khác với các hệ ñồ họa máy tính ñơn thuần ở chỗ: các hệ ñồ họa
máy tính không có các công cụ ñể làm việc với các dữ liệu phi ñồ họa (dữ liệu
thuộc tính gắn liền với các ñối tượng nghiên cứu).
Hệ GIS khác với hệ thống trợ giúp thiết kế bằng máy tính CAD (Computer
Aided Design) dùng ñể thành lập các bản vẽ số, các ñối tượng kỹ thuật ở chỗ: các
ñối tượng ñồ họa của CAD không bắt buộc phải gắn với thế giới thực thông qua vị
trí ñịa lý của ñối tượng.
2.2.2 Các thành phần của GIS
GIS bao gồm 4 thành phần cơ bản là: phần cứng, phần mềm, cơ sở dữ liệu,
cơ sở tri thức chuyên gia (con người) [6].

Sơ ñồ 2.1: Các thành phần cơ bản của GIS
Trường ðại học Nông nghiệp Hà Nội – Luận văn thạc sỹ khoa học Nông nghiệp ………………………

12


2.2.2.1 Hệ thống phần cứng
Về cơ bản, hệ thống phần cứng ñược chia ra:
+ Bộ xử lý trung tâm (Central Processting Unit – CPU): Có thể coi các máy
tính cá nhân PC (Personal Computer) là bộ phận này. Chúng chịu trách nhiệm thao
tác, xử lý với cơ sở dữ liệu. Tùy thuộc vào quy mô, phạm vi ứng dụng của hệ GIS
cũng như mức ñộ ñầu tư cho hệ thống, các máy tính ñược nối với nhau qua mạng.

+ Các thiết bị lưu trữ dữ liệu như các ñĩa CD, ñĩa DVD, các ổ cứng...
+ Các thiết bị ngoại vi (Peripherals)
+ Các thiết bị ñầu vào (Input): Sử dụng ñể ñưa dữ liệu vào cơ sở dữ liệu.
Chúng có thể là các ổ ñọc dữ liệu, bàn số hóa dùng ñể tạo dữ liệu vector, máy quét
ảnh dùng ñể tạo dữ liệu raster, các thiết bị thu nhận thông tin ñiện tử,...
+ Các thiết bị ñầu ra (Output): Sử dụng ñể hiển thị, trình bày và ñưa ra các
kết quả xử lý dữ liệu. Ngoài các màn hình máy tính luôn ñi cùng với các PC như
các máy in, các máy vẽ, các ổ ghi CD, các ổ ghi DVD,...
2.2.2.2 Hệ thống phần mềm
Phần mềm GIS cung cấp các chức năng và các công cụ cần thiết ñể lưu
giữ, phân tích và hiển thị thông tin ñịa lý.
Các thành phần chính trong phần mềm GIS là:
+ Phần mềm hệ thống (hệ ñiều hành): Thường cài ñặt Unix cho máy trạm,
server cài Windows cho các PC.
+ Phần mềm quản trị cơ sở dữ liệu: Sử dụng trong thu thập, cập nhật dữ liệu
thuộc tính (Ví dụ: Foxpro, Access, SQL Server, Excel...).
+ Phần mềm GIS: Hiện nay có nhiều phần mềm GIS có sẵn trên thị trường.
Các phần mềm GIS thường có khả năng tổ chức cơ sở dữ liệu và làm việc với cả dữ
liệu không gian và dữ liệu thuộc tính. Một số phần mềm GIS tiêu biểu như sau:
- Arc GIS (Arc/Info, ArcView) của ESRI.
- GeoMedia, MGE của Intergraph.
- MapInfo của MapInfo.
Trường ðại học Nông nghiệp Hà Nội – Luận văn thạc sỹ khoa học Nông nghiệp ………………………

13


- IDRISI của Clark University.
- GRASS GIS của Trung tâm Thông tin GRASS
- SIS (Spation Infomation System) của Cadcorp.

- ER Mapper của ER Mapper…
Các phần mềm sử dụng trong GIS cần có các chức năng sau:
+ Có khả năng thu thập và cập nhật dữ liệu (cả dữ liệu không gian và dữ liệu
thuộc tính) từ nhiều nguồn dữ liệu khác nhau, có các chức năng cho phép liên kết
dữ liệu không gian với dữ liệu thuộc tính.
+ Phân tích không gian: Phân tích dữ liệu vector, xây dựng topology, tạo
vùng ñệm, chồng xếp các lớp dữ liệu không gian, phân tích mạng lưới .
+ Quản trị cơ sở dữ liệu quan hệ và tích hợp cơ sở dữ liệu cho việc trao ñổi
dữ liệu qua mạng.
+ Xây dựng các mô hình số ñịa hình: Chồng xếp các lớp, tạo vùng ñệm,
chuyển ñổi raster, vector tạo các mô hình số ñộ cao, phân tích hệ thống thủy hệ...
+ Các chức năng xử lý ảnh: Nâng cao chất lượng ảnh, xử lý màu, phân loại
ảnh, phân tích ño ñạc ảnh, chuyển ñổi ảnh...
+ Hỗ trợ các phép toán học bản ñồ như: Phép chiếu bản ñồ, biểu diễn ñồ họa,
tao ra các bản ñồ, chuyển ñổi raster, vector,...
2.2.2.3 Cơ sở dữ liệu
Cơ sở dữ liệu của hệ GIS là tập hợp tất cả các số liệu có dạng bản ñồ số
(Digital Map), dạng ký tự (Text), dạng ảnh (Raster); ñược lưu trữ, xử lý và quản lý
bởi các phần mềm GIS. Nó là tập hợp của các dữ liệu ñồ họa và phi ñồ họa. Thể
hiện sự trừu tượng hóa các ñối tượng tự nhiên, mối quan hệ giữa chúng, ñược tổ
chức và lưu trữ theo một khuôn dạng dữ liệu nào ñó của hệ thống.
Cơ sở dữ liệu, khi ñã ñược xây dựng, cho phép người sử dụng có thể truy
vấn, phân tích nó. Kết quả ñược lấy ra dưới dạng các tệp văn bản, các biểu ñồ phân
tích, các bản ñồ số, các ảnh số,... phục vụ cho các mục ñích nghiên cứu hay quản lý
khác nhau. Cơ sở dữ liệu trong GIS phải luôn ñược cập nhật theo thời gian.
Trường ðại học Nông nghiệp Hà Nội – Luận văn thạc sỹ khoa học Nông nghiệp ………………………

14

2.2.2.4 Con người
Con người là thành phần quan trọng nhất, là nhân tố thực hiện các thao tác
ñiều hành sự hoạt ñộng của hệ thống GIS, ñảm bảo sự phát triển bền vững của hệ
thống GIS.
Người dùng GIS là những người sử dụng các phần mềm GIS ñể giải quyết
các bài toán không gian theo mục ñích của họ. Họ thường là những người ñược ñào
tạo tốt về lĩnh vực GIS hay là các chuyên gia.
Có thể phân ra như sau:
+ Người xây dựng bản ñồ: Sử dụng các lớp bản ñồ ñược lấy từ nhiều nguồn
khác nhau, chỉnh sửa dữ liệu ñể tạo ra các bản ñồ theo yêu cầu.
+ Người xuất bản: Sử dụng phần mềm GIS ñể kết xuất ra bản ñồ dưới nhiều
ñịnh dạng xuất khác nhau.
+ Người phân tích: Giải quyết các vấn ñề như tìm kiếm, xác ñịnh vị trí...
+ Người xây dựng dữ liệu: Là những người chuyên nhập dữ liệu bản ñồ
bằng các cách khác nhau: vẽ, chuyển ñổi từ ñịnh dạng khác, truy nhập dữ liệu...
+ Người quản trị truy nhập cơ sở dữ liệu: Quản lý truy nhập cơ sở dữ liệu
GIS và ñảm bảo hệ thống vận hành tốt.
+ Người thiết kế truy nhập cơ sở dữ liệu: Xây dựng các mô hình dữ liệu
loogic và vật lý.
+ Người phát triển: Xây dựng hoặc cải tạo các phần mềm GIS ñể ñáp ứng
các nhu cầu cụ thể.
2.2.3 Chức năng, nhiệm vụ của GIS
Mục ñích chung của GIS là thực hiện các nhiệm vụ sau:
+ Nhập dữ liệu.
+ Thao tác dữ liệu.
+ Quản lý dữ liệu.
+ Hỏi ñáp, phân tích dữ liệu.
+ Truy xuất dữ liệu dưới dạng ñồ họa hay các văn bản, bảng biểu...[6]
Trường ðại học Nông nghiệp Hà Nội – Luận văn thạc sỹ khoa học Nông nghiệp ………………………

15


2.2.3.1 Nhập dữ liệu
Trước khi dữ liệu ñịa lý có thể ñược dùng cho GIS, dữ liệu này phải ñược
chuyển sang dạng số thích hợp. Quá trình chuyển dữ liệu từ bản ñồ giấy sang các
file dữ liệu dạng số ñược gọi là quá trính số hóa.
Công nghệ GIS hiện ñại có thể ñược thực hiện tự ñộng hoàn toàn quá trình
này với công nghệ quét ảnh cho các ñối tượng lớn; những ñối tượng nhỏ hơn ñòi
hỏi một số quá trình số hóa thủ công (dùng bàn số hóa). Phải thực hiện ñúng các
yêu cầu kỹ thuật ñể ñảm bảo ñộ chính xác của sản phẩm ñầu ra (bản ñồ,…).
Ngày nay, nhiều dạng dữ liệu ñịa lý thực sự có các ñịnh dạng tương thích
GIS. Những dữ liệu này có thể thu ñược từ các nhà cung cấp dữ liệu và ñược nhập
trực tiếp vào GIS.
2.2.3.2 Thao tác và tổ chức dữ liệu
Có những trường hợp các dạng dữ liệu ñòi hỏi ñược chuyển dạng và thao tác
theo một số cách ñể có thể tương thích với một hệ thống nhất ñịnh.
Ví dụ, các thông tin ñịa lý có giá trị biểu diễn khác nhau tại các tỷ lệ, hệ quy
chiếu khác nhau (bản ñồ ñịa hình cần thiết phải kết hợp với bản ñồ hiện trạng tài
nguyên rừng). Trước khi các thông tin này kết hợp với nhau, chúng phải ñược
chuyển về cùng một tỷ lệ (mức chính xác hoặc mức chi tiết) hay một hệ quy chiếu
thống nhất. ðây có thể chỉ là sự chuyển dạng tạm thời cho các mục ñích hiển thị
hoặc cố ñịnh cho yêu cầu phân tích. Công nghệ GIS cung cấp nhiều công cụ cho
các thao tác trên dữ liệu không gian, cho loại bỏ dữ liệu không cần thiết và cắt ranh
giới khu vực nghiên cứu.
2.2.3.3 Quản lý dữ liệu
ðối với những dự án GIS nhỏ, có thể lưu các thông tin ñịa lý dưới dạng các
file ñơn giản. Tuy nhiên, khi kích thước các dữ liệu trở nên lớn hơn và số lượng
người dùng cũng nhiều lên, cách tốt nhất là sử dụng hệ quả trị cơ sở dữ liệu
(DBMS) ñể giúp cho việc lưu trữ, tổ chức và quản lý thông tin. Một DBMS chỉ ñơn

giản là một phần mềm quản lý cơ sở dữ liệu. Có nhiều cấu trúc DBMS khác nhau,
Trường ðại học Nông nghiệp Hà Nội – Luận văn thạc sỹ khoa học Nông nghiệp ………………………

16