Tổng quan về hệ thông tin địa lý

Chương 1

TỔNG QUAN VỀ
HỆ THÔNG TIN ĐỊA LÝ

Công nghệ của thế kỷ XXI
(Nanotechnology)

Geotechnology

(Biotechnology)

Geographic Information System
(GIS)
Remote Sensing
(RS)

Global Positioning System
(GPS)
GPS/GIS/RS

Bản đồ bao gồm việc
sắp xếp đúng (mô tả)
của các đối tượng vật
lý (đồ họa)

Where

is

Miêu tả bản đồ

What
Quy tắc mô hình hóa

Phân tích bao gồm
nghiên cứu của các
mối quan hệ không
gian (số)

Biên soạn: Ths. Phạm Thế Hùng

1


1.1. ĐỊNH NGHĨA VỀ GIS
1.1.1. Một số khái niệm liên quan

- Dữ liệu Đòa lý (Geographic Data) là dữ liệu ghi nhận
về đối tượng dựa trên vò trí trên bề mặt Trái Đất.
- Thông tin Đòa lý (Geographic Information): là kết quả
của việc xử lý dữ liệu đòa lý.
- Công nghệ thông tin Đòa lý (Geographic Information
Technologies) là những công nghệ cho việc thu thập và
xử lý dữ liệu đòa lý.
Có 3 loại công nghệ thông tin đòa lý: Hệ thống đònh vò
toàn cầu (GPS – Global Position System); Viễn thám (RS –
Remote Sensing) và Hệ thống thông tin đòa lý (GIS –
Geographic Information System)
Biên soạn: Ths. Phạm Thế Hùng

1.1. ĐỊNH NGHĨA VỀ GIS
1.1.2. Đònh nghóa

Một số đònh nghóa về GIS:
- Theo ISO (ISO TC211): geographic information system
is an information system dealing with information
concerning phenomena associated with location
relative to the Earth.
- Theo Wikipedia: A geographic information system
(GIS) is a computer system designed to capture, store,
manipulate, analyze, manage, and present all types of
spatial or geographical data.

Biên soạn: Ths. Phạm Thế Hùng

2


1.1. ĐỊNH NGHĨA VỀ GIS
1.1.2. Đònh nghóa

- Theo NASA: GIS is an integrated system of computer
hardware, software, and trained personnel linking
topographic, demographic, utility, facility, image and
other resource data that is geographically referenced. If
you’ve ever used an Internet mapping program to find
directions, congratulations, you’ve personally used GIS.
The new supermarket chain on the corner was probably
located using GIS to determine the most effective place
to meet customer demand.

Biên soạn: Ths. Phạm Thế Hùng

1.1. ĐỊNH NGHĨA VỀ GIS
1.1.2. Đònh nghóa

 GIS là một hệ thống thông tin có khả năng xây
dựng, cập nhật, lưu trữ, truy vấn, xử lý, phân tích và thể
hiện ra các dạng dữ liệu có liên quan tới vò trí đòa lý.
- GIS vs. hệ đồ họa: các hệ đồ họa không có các
công cụ làm việc với dữ liệu phi đồ họa.
- GIS vs. CAD: các đối tượng của hệ CAD không bắt
buộc phải gắn với thế giới thực thông qua vò trí đòa lý.

Biên soạn: Ths. Phạm Thế Hùng

3


1.1. ĐỊNH NGHĨA VỀ GIS
1.1.2. Đònh nghóa

Thu thập và
nhập dữ liệu

Thế giới thực

Dữ liệu
đòa lý

Lưu trữ dữ liệu

Dữ liệu
đòa lý số

Dữ liệu
đòa lý
số

Thông tin
đòa lý

Dữ liệu
đòa lý số

web
Cộng đồng
người sử dụng

Hiển thò và xuất
dữ liệu

Phân tích,
xử lý GIS

Biên soạn: Ths. Phạm Thế Hùng

1.2. SỰ HÌNH THÀNH & PHÁT TRIỂN GIS
Lòch sử hình thành
và phát triển của GIS

gắn liền với sự hình
thành, phát triển của
các ngành bản đồ,
khoa học máy tính
và những ngành kỹ
thuật công nghệ
khác.
- Vào thế kỷ thứ 2
TCN, Ptolemy thành
lập những tập bản
đồ (atlas) đầu tiên.
Biên soạn: Ths. Phạm Thế Hùng

4


1.2. SỰ HÌNH THÀNH & PHÁT TRIỂN GIS
- 1592: Mercator thành lập bản đồ thế giới đầu tiên.

Biên soạn: Ths. Phạm Thế Hùng

1.2. SỰ HÌNH THÀNH & PHÁT TRIỂN GIS
- 1854: Dr. John
Snow lập bản đồ
người chết do dòch tả
ở London và đã phát
hiện ra nguồn gây
bệnh là giếng bò ô
nhiễm.

Biên soạn: Ths. Phạm Thế Hùng

5


1.2. SỰ HÌNH THÀNH & PHÁT TRIỂN GIS
- 1858: Tournachon khai
sinh ngành viễn thám bằng
việc mang máy ảnh lên
khinh khí cầu.

Biên soạn: Ths. Phạm Thế Hùng

1.2. SỰ HÌNH THÀNH & PHÁT TRIỂN GIS

Biên soạn: Ths. Phạm Thế Hùng

6


1.2. SỰ HÌNH THÀNH & PHÁT TRIỂN GIS

Biên soạn: Ths. Phạm Thế Hùng

1.2. SỰ HÌNH THÀNH & PHÁT TRIỂN GIS

Biên soạn: Ths. Phạm Thế Hùng

7

1.2. SỰ HÌNH THÀNH & PHÁT TRIỂN GIS

Link: />
Biên soạn: Ths. Phạm Thế Hùng

1.2. SỰ HÌNH THÀNH & PHÁT TRIỂN GIS

Biên soạn: Ths. Phạm Thế Hùng

8


1.2. SỰ HÌNH THÀNH & PHÁT TRIỂN GIS

Biên soạn: Ths. Phạm Thế Hùng

1.3. CÁC THÀNH PHẦN CỦA GIS
Các kiểu phân chia khác nhau:
- Mô hình hệ thống 3 thành phần: phần cứng, phần
mềm, con người.
- Mô hình hệ thống 4 thành phần: kỹ thuật
(technoware) bao gồm phần cứng và phần mềm,
thông tin (infoware), tổ chức (orgaware), con người
(humanware).

Biên soạn: Ths. Phạm Thế Hùng

9

1.3. CÁC THÀNH PHẦN CỦA GIS

Mô hình 5
thành phần:
phần cứng,
phần mềm,
dữ liệu,
qui trình,
con người .

Biên soạn: Ths. Phạm Thế Hùng

1.3. CÁC THÀNH PHẦN CỦA GIS

Mô hình 6
thành phần:
phần cứng,
phần mềm,
dữ liệu,
qui trình,
tổ chức,
con người.

Biên soạn: Ths. Phạm Thế Hùng

10


1.3. CÁC THÀNH PHẦN CỦA GIS

1.3.1. Phần cứng (Hardware)
Phần cứng bao gồm:
- Máy tính;
- Hệ thống mạng;
- Các thiết bò ngoại vi dùng cho việc nhập và xuất dữ
liệu đòa lý.

Biên soạn: Ths. Phạm Thế Hùng

1.3. CÁC THÀNH PHẦN CỦA GIS
1.3.1. Phần cứng (Hardware)
- Hệ thống máy tính

Biên soạn: Ths. Phạm Thế Hùng

11


1.3. CÁC THÀNH PHẦN CỦA GIS
1.3.1. Phần cứng (Hardware)

- Hệ thống mạng (LAN, WAN, Internet)

Biên soạn: Ths. Phạm Thế Hùng

1.3. CÁC THÀNH PHẦN CỦA GIS
1.3.1. Phần cứng (Hardware)

- Hệ thống mạng (LAN, WAN, Internet)

Biên soạn: Ths. Phạm Thế Hùng

12


1.3. CÁC THÀNH PHẦN CỦA GIS
1.3.1. Phần cứng (Hardware)
- Các thiết bò ngoại vi:
GPS Receiver

Biên soạn: Ths. Phạm Thế Hùng

1.3. CÁC THÀNH PHẦN CỦA GIS
1.3.1. Phần cứng (Hardware)

- Các thiết bò ngoại vi:
Scanners

Biên soạn: Ths. Phạm Thế Hùng

13


1.3. CÁC THÀNH PHẦN CỦA GIS
1.3.1. Phần cứng (Hardware)

- Các thiết bò ngoại vi: Digitizer

Biên soạn: Ths. Phạm Thế Hùng

1.3. CÁC THÀNH PHẦN CỦA GIS
1.3.1. Phần cứng (Hardware)
- Các thiết bò ngoại vi:
Printers

Biên soạn: Ths. Phạm Thế Hùng

14


1.3. CÁC THÀNH PHẦN CỦA GIS
1.3.1. Phần cứng (Hardware)
- Các thiết bò ngoại vi:
Plotters

Biên soạn: Ths. Phạm Thế Hùng

1.3. CÁC THÀNH PHẦN CỦA GIS
1.3.2. Phần mềm (Software)

Phần mềm GIS được phân ra 2 nhóm: phần mềm
thương mại và phần mềm nguồn mở, đảm bảo cung
cấp đủ các chức năng thao tác với dữ liệu đòa lý:
- Cập nhật;
- Lưu trữ;
- Truy vấn và Phân tích;
- Hiển thò và xuất kết quả.

Biên soạn: Ths. Phạm Thế Hùng

15


1.3. CÁC THÀNH PHẦN CỦA GIS
1.3.2. Phần mềm (Software)

Biên soạn: Ths. Phạm Thế Hùng

1.3. CÁC THÀNH PHẦN CỦA GIS
1.3.2. Phần mềm (Software)

MapInfo

Biên soạn: Ths. Phạm Thế Hùng

16


1.3. CÁC THÀNH PHẦN CỦA GIS
1.3.2. Phần mềm (Software)

Biên soạn: Ths. Phạm Thế Hùng

1.3. CÁC THÀNH PHẦN CỦA GIS
1.3.2. Phần mềm (Software)

Grass GIS

Biên soạn: Ths. Phạm Thế Hùng

17


1.3. CÁC THÀNH PHẦN CỦA GIS
1.3.2. Phần mềm (Software)

Quantum GIS

Biên soạn: Ths. Phạm Thế Hùng

1.3. CÁC THÀNH PHẦN CỦA GIS
1.3.3. Dữ liệu (Data)

- Dữ liệu không gian: vò trí hình dạng của thực thể.
- Dữ liệu thuộc tính: mô tả thông tin, đặc điểm, tính
chất về thực thể.
- Dữ liệu thời gian: mô tả sự thay đổi của thực thể
theo thời gian.
- Mối quan hệ giữa các đối tượng không gian.
- Cơ sở dữ liệu GIS: dữ liệu GIS cùng với các mối
quan hệ được tổ chức lưu trữ trong hệ quản trò CSDL.
 Phân biệt dữ liệu GIS với dữ liệu bản đồ ?

Biên soạn: Ths. Phạm Thế Hùng

18


1.3. CÁC THÀNH PHẦN CỦA GIS
1.3.3. Dữ liệu (Software)

Mô hình dữ liệu không gian

Biên soạn: Ths. Phạm Thế Hùng

1.3. CÁC THÀNH PHẦN CỦA GIS
1.3.4. Quy trình/Thủ tục (Procedures)

Các quy trình được xây dựng cho việc:
- Thu thập và nhập dữ liệu;
- Lưu trữ dữ liệu;
- Truy vấn và phân tích dữ liệu không gian;
- Hiển thò và truy xuất dữ liệu không gian.

Biên soạn: Ths. Phạm Thế Hùng

19


1.3. CÁC THÀNH PHẦN CỦA GIS
1.3.5. Tổ chức/Mạng lưới (Network)

INTERNET

Biên soạn: Ths. Phạm Thế Hùng

1.3. CÁC THÀNH PHẦN CỦA GIS
1.3.6. Con người (Human/People/Users)
Người dùng ngồi hệ thống

Người dùng trong hệ thống

Nhập
dữ
liệu

Xử lý dữ
liệu

Xuất
dữ
liệu

Cơ sở dữ
liệu

Biên soạn: Ths. Phạm Thế Hùng

20


1.3. CÁC THÀNH PHẦN CỦA GIS
1.3.6. Con người (Human/People/Users)

Biên soạn: Ths. Phạm Thế Hùng

1.3. CÁC THÀNH PHẦN CỦA GIS
1.3.6. Con người (Human/People/Users)

1. Nhà phân tích bài toán thực

tế
Nhóm 1

2. Chuyên viên kỹ thuật, quản
trò hệ thống GIS

Nhóm 2

3. Người sử dụng GIS phục vụ
tác nghiệp hàng ngày

Nhóm 3

Biên soạn: Ths. Phạm Thế Hùng

21


1.4. CHỨC NĂNG CỦA GIS
Các chức năng của GIS:
- Thu thập và nhập dữ liệu;
- Lưu trữ dữ liệu;
- Truy vấn và phân tích dữ liệu không gian;
- Hiển thò và xuất dữ liệu không gian.

Biên soạn: Ths. Phạm Thế Hùng

1.4. CHỨC NĂNG CỦA GIS
1.4.1. Thu thập và nhập dữ liệu

Hồ sơ, bảng biểu

Bản đồ giấy

CSDL GIS

GDA
Thiết bò đònh
vò, GPS

CSDL
khác
SCADA

Ảnh viễn thám,
không ảnh
Biên soạn: Ths. Phạm Thế Hùng

22


1.4. CHỨC NĂNG CỦA GIS
1.4.1. Thu thập và nhập dữ liệu

Biên soạn: Ths. Phạm Thế Hùng

1.4. CHỨC NĂNG CỦA GIS
1.4.2. Tổ chức lưu trữ dữ liệu đòa lý
- Geodata File: Dữ liệu không
gian và thuộc tính độc lập nhau,

được tạo liên kết khi ứng dụng,
được tổ chức lưu trữ dưới dạng
tập tin, thư mục  1 người dùng
- Geodatabase: Dữ liệu không
gian và dữ liệu thuộc tính được
ràng buộc, liên kết với nhau và
được tổ chức lưu trữ thành một
khối thống nhất dưới dạng cơ sở
dữ liệu  đa người dùng

Data File

Geodatabase

Biên soạn: Ths. Phạm Thế Hùng

23


1.4. CHỨC NĂNG CỦA GIS
1.4.2. Tổ chức lưu trữ dữ liệu đòa lý

Biên soạn: Ths. Phạm Thế Hùng

1.4. CHỨC NĂNG CỦA GIS

1.4.3. Truy vấn phân tích dữ liệu đòa lý

Truy vấn từ không gian

Biên soạn: Ths. Phạm Thế Hùng

24


1.4. CHỨC NĂNG CỦA GIS

1.4.3. Truy vấn phân tích dữ liệu đòa lý

Truy vấn từ không gian tìm kiếm đối tượng
x
x

x

Ô nhiễm

x

Quốc gia

x

Vùng động vật
tập trung

2km

Kết quả

Sông

Kết quả

Biên soạn: Ths. Phạm Thế Hùng

1.4. CHỨC NĂNG CỦA GIS

1.4.3. Truy vấn phân tích dữ liệu đòa lý
Truy vấn từ thuộc tính

Biên soạn: Ths. Phạm Thế Hùng

25