Bài giảng hệ thống thông tin địa lý chương 1 tổng quan GIS

I.1 GIS là gì?
Hệ thông tin địa lý (GIS – Geopraphical information
systems) là hệ thông tin có khả năng thu thập, cập nhật,
quản trị, phân tích, biểu diễn dữ liệu địa lý phục vụ giải
quyết các bài toán ứng dụng có liên quan đến vị trí trên bề
mặt trái đất.


I.2 Sự hình thành và phát triển của GIS
- Sau khi công nghệ thông tin ra đời người ta nghĩ đến việc số
hóa bản đồ, lưu trữ, quản lý thông tin bằng máy tính.
- Đầu những năm 60 của thế kỷ XX các nhà khoa học Canada
đã cho ra đời hệ thống thông tin địa lý (GIS).
- Những năm 1970 đã diễn ra hàng loạt những thay đổi thuận
lợi cho sự phát triển của GIS và GIS đã được thương mại
hóa, xuất hiện hạng loạt các công ty ESRI, Intergraph,
- Thập kỷ 80 đánh dấu sự bùng nổ của hệ thống thông tin địa
lý
- Thập kỷ 90 có sự tích hợp giữa GIS và viễn thám, ngoài ra
còn tích hợp cùng với công nghệ định vị toàn cầu GPS


Nền tảng hình thành GIS
Khoa học máy tính:
Đồ họa máy tính
Cơ sở dữ liệu
Quản trị hệ thống
An tồn, bảo mật

Khoa học

máy tính

Toán học

GIS

Trắc địa
Bản đồ
Viễn thám
Đòa lý học
Bản đồ học

GIS là một khoa học liên ngành
GIS căn bản với phần mềm Arcview


Tại sao phải sử dụng hệ thống thông
tin địa lý (GIS)?


Tỏch lp thụng tin theo nhu cu ngi s dng
Dửừ lieọu
chuyeõn
ngaứnh





Dửừ lieọu

duứng
chung


Cung cấp, cập nhật thông tin nhanh chóng, chính xác và trực
quan
Dữ li
liệệu GIS

Th
Thếế giớ
giới th
thự
ực

-Truy vvấấn thông tin
-Cập nhậ
nhật dữ
dữ li
liệệu
-Phân tích, mô hình hóa
-Hiể
Hiển thị
thị, xuấ
xuất dữ
dữ li
liệệu

7

GIS có thể kết nối thông tin về vị trí địa lý của sự vật với những
thông tin về bản thân sự vật

8


Chức năng của GIS
- Thu thập và xử lý dữ liệu
- Phân tích không gian
- Quản lý và xây dựng cơ sở dữ liệu
- Truy xuất dữ liệu dưới dạng đồ họa hoặc các thể loại

văn bản khác.


GIS có thể trả lời câu hỏi
- có cái gì tại vị trí này?

Tên tháp
Vị trí tháp
Chất liệu
Độ cao


- Mối quan hệ giữa các đối tượng như thế nào?
- Ở đâu thỏa mãn điều kiện này?
- Cái gì đã thay đổi và thay đổi như thế nào tại thời điểm

này đến thời điểm khác

- Những mẫu không gian nào tồn tại?
- Nó sẽ như thế nào nếu quá trình diễn ra?


I.3.Ưu điểm GIS
Có khả năng phân tích không gian và xử lý lượng
thông tin lớn
Có thể xử lý dữ liệu từ nhiều nguồn khác nhau, ở các tỷ
lệ khác nhau
Cung cấp phương tiện để tích hợp thông tin, tổ chức
thông tin dựa trên thành phần chung là vị trí.
Cải thiện sự tích hợp về mặt tổ chức
Hỗ trợ quá trình lập quyết định


Nhược điểm
- Chi phí cao cho việc mua sắm , lắp đặt thiết bị phần

mềm.
- Chi phí cho việc thu thập, chuẩn hóa dữ liệu.
- Đòi hỏi nhiều kiến thức về nhiều lĩnh vưc : Trắc địa,
bản đồ, công nghệ thông tin (phần cứng, phần mềm)…


I.4.Mức độ ứng dụng công nghệ GIS
Ứng dụng kiểm kê:
Thu thập dữ liệu từ nhiều nguồn khác nhau (dữ liệu không gian , dữ liệu thuộc tính )

Phân tích không gian
Quy hoạch phát triển: đánh giá chất lượng, quy hoạch đất, nông nghiệp,…

Phân tích và lập thiết kế: hệ thống cấp thoát nước, cung cấp điện, viễn thông,…
Mô phỏng vận hành: hệ thống cấp điện, hệ thống viễn thông,…
Dự báo: ô nhiễm, ngập lụt, phát triển kinh tế xã hội

Quản lý
Tìm kiếm: trực tiếp, dựa trên quan hệ không gian, hoặc đặc điểm thuộc tính
Cập nhật dữ liệu: cập nhật không gian, thuộc tính, biến động
Tổng kết và thống kê: số lượng, mật độ theo chu kỳ thời gian hoặc đơn vị không
gian
Kế hoạch vận hành: bảo trì, bảo dưỡng, vệ sinh an toàn


Ứng dụng công nghệ GIS trong phân tích không gian

Đánh giá đất đai

Quy hoạch đô thị

Phân vùng dịch vụ

Dự báo ô nhiễm

Vận tải tối ưu

Dự báo ngập lụt


Ứng dụng công nghệ GIS trong quản lý

Giao thông

Cấp điện

Cấp nước

Khoáng sản

Ô nhiễm

Địa chính


I.5.Các thành phần của GIS
Các thành phần cơ bản của GIS.
Phần cứng, phần mềm cho thu
thập, lưu trữ, xử lý, phân tích, hiển
thò, … thông tin đòa lý

Hệ thống
máy tính

Dữ liệu
không
gian đòa lý
Bản đồ, ảnh vệ tinh, không ảnh,
bảng biểu thống kê, GPS, SCADA,
…

Người sử
dụng

Thiết kế các chuẩn, quy trình,
cập nhật, phân tích và vận
hành
17



1. THIẾT BỊ (Hardware)
Thiết bị bao gồm máy vi tính (computer),
Thiết bị thu thập dữ liệu: thiết bị quét ảnh
(scanners), máy vẽ (plotters), bàn số hoá (digitizer),
Thiết bị xuất : máy in (printer),
Thiết bị lưu trữ (USB, Floppy diskettes, optical
cartridges, C.D ROM v.v)


Thu thaä
p döõlieä
u k hoâ
n g gian

Máy tính

Máy scan

Máy in

CD ROM

2. PHẦN MỀM (Software)
Là tập hợp các câu lệnh, chỉ thị nhằm điều khiển
phần cứng của máy tính thực hiện một nhiệm vụ xác
định, phần mềm hệ thống thông tin địa lý có thể là
một hoặc tổ hợp các phần mềm máy tính


ESRI (): Arc gis (arc map, arc tool
box, arc catalog)
In tergraph()
Mapinfo()
Autodest ()


3. CHUYÊN VIÊN (Expertise)
Đây là một trong những hợp phần quan trọng của
công nghệ GIS, đòi hỏi những chuyên viên hướng dẫn
sử dụng hệ thống để thực hiện các chức năng phân tích
và xửlý các số liệu. Đòi hỏi phải thông thạo về việc lựa
chọn các công cụ GIS để sử dụng,có kiến thức về các số
liệu đang được sử dụng và hiểu các tiến trình đang và
sẽ thực hiện.


GIS manager
GIS database manager
System manager
Cartographer
Programer

System user


4. SỐ LIỆU, DỮ LIỆU ĐỊA LÝ (Geographic data)
Số liệu được sử dụng trong GIS không chỉ là số
liệu địa lý (geo-referenced data) riêng lẻ mà còn phải
được thiết kế trong một cơ sở dữ liệu (database).