CÔNG NGHỆ GIS TRONG PHÂN TÍCH, ĐÁNH GIÁ mức độ ô NHIỄM NGUỒN nước mặt TRÊN lưu vực SÔNG HỒNG đoạn CHẢY QUA TỈNH NAM ĐỊNH

Đồ án tốt nghiệp chuyên ngành Tin học Trắc địa

MỤC LỤC
MỤC LỤC...................................................................................................................1
DANH MỤC CÁC HÌNH VẼ.....................................................................................3
DANH MỤC CÁC BẢNG BIỂU...............................................................................3
THÔNG TIN KẾT QUẢ NGHIÊN CỨU...................................................................4
MỞ ĐẦU.....................................................................................................................6
CHƯƠNG 1 TỔNG QUAN VỀ VẤN ĐỀ NGHIÊN CỨU........................................8
1.1 Cơ sở khoa học về nghiên cứu ô nhiễm nước...................................................8
1.1.1 Khái niệm về ô nhiễm nước.......................................................................8
1.1.2 Nguyên nhân gây ô nhiễm nước.................................................................8
1.1.3 Hậu quả của ô nhiễm nước.........................................................................8
1.2 Các tiêu chí đánh giá chất lượng nước..............................................................9
1.2.1 Tính chất lý học..........................................................................................9
1.2.2 Tính chất hóa học........................................................................................9
1.3 Tổng quan về hệ thống thông tin địa lý – GIS................................................11
1.3.1 Khái niệm về GIS.....................................................................................11
1.3.2 Các thành phần cơ bản trong GIS............................................................12
1.3.3 Chức năng của một hệ GIS.......................................................................15
1.3.4 Ứng dụng của GIS....................................................................................16
1.4 Tổng quan về phần mềm ArcGIS....................................................................18
1.4.1 Giới thiệu về phần mềm ArcGis...............................................................18
1.4.2 Các mô hình dữ liệu địa lý trong ArcGIS................................................19
1.4.3 Các định dạng dữ liệu phổ biến trong ArcGIS.........................................20
CHƯƠNG 2 ĐẶC ĐIỂM ĐỊA LÝ TỰ NHIÊN – XÃ HỘI CỦA KHU VỰC
NGHIÊN CỨU...........................................................................................................24
2.1 Giới thiệu chung về sông Hồng.......................................................................24
2.2 Điều kiện địa lý tự nhiên của lưu vực sông Hồng...........................................24
2.2.1 Vị trí địa lý................................................................................................24
2.2.2 Địa hình.....................................................................................................25

2.2.3 Đặc điểm khí hậu......................................................................................26
Đặng Văn Hải

1

Lớp Tin học trắc địa K52


Đồ án tốt nghiệp chuyên ngành Tin học Trắc địa

2.2.4 Chế độ mưa...............................................................................................27
2.2.5 Mạng lưới sông ngòi.................................................................................27
2.3 Đặc điểm dân cư – kinh tế, xã hội...................................................................29
2.3.1 Đặc điểm dân cư.......................................................................................29
2.3.2 Tình hình phát triển kinh tế......................................................................30
2.4 Chất lượng nước sông......................................................................................32
2.4.1 Chất lượng nước.......................................................................................32
2.4.2 Hiện trạng chất lượng nước......................................................................32
2.4.3 Dự báo chất lượng nước mặt trong tương lai...........................................34
CHƯƠNG 3 ỨNG DỤNG CÔNG NGHỆ GIS TRONG PHÂN TÍCH, ĐÁNH GIÁ
MỨC ĐỘ Ô NHIỄM NGUỒN NƯỚC MẶT TRÊN LƯU VỰC SÔNG HỒNG
ĐOẠN CHẢY QUA TỈNH NAM ĐỊNH..................................................................36
3.1 Xây dựng cơ sở dữ liệu GIS............................................................................36
3.1.1 Quy trình xây dựng cơ sở dữ liệu GIS.....................................................36
3.1.2 Thu thập dữ liệu........................................................................................37
3.1.3 Thiết kế dữ liệu cho chương trình............................................................44
3.1.4 Thiết kế và nhập thông tin thuộc tính cho từng lớp thông tin.................45
3.2 Phân tích dữ liệu, thực hiện phương án đánh giá mức độ ô nhiễm.................49
3.2.1 Quy chuẩn kỹ thuật quốc gia về chất lượng nước mặt (QCVN
8:2008/BTNMT)................................................................................................49

3.2.2 Phương pháp khoanh vùng ô nhiễm quốc gia đối với môi trường nước
mặt......................................................................................................................51
3.2.3 Các thông số đặc trưng cho chất lượng ô nhiễm môi trường nước mặt. .51
3.2.4 Lựa chọn các chất ô nhiễm môi trường nước điển hình, đặc trưng để xác
định bộ chỉ tiêu khoanh vùng ô nhiễm nước.....................................................56
3.2.5 Xây dựng bộ chỉ tiêu khoanh vùng ô nhiễm môi trường nước mặt.........56
3.2.6 Bản đồ khoanh vùng ô nhiễm nguồn nước mặt.......................................58
KẾT LUẬN................................................................................................................64
TÀI LIỆU THAM KHẢO.........................................................................................66
PHỤ LỤC..................................................................................................................67

Đặng Văn Hải

2

Lớp Tin học trắc địa K52


Đồ án tốt nghiệp chuyên ngành Tin học Trắc địa

DANH MỤC CÁC HÌNH VẼ

DANH MỤC CÁC BẢNG BIỂU
Bảng 3-1 : Vị trí các điểm lấy mẫu............................................................................37

Đặng Văn Hải

3

Lớp Tin học trắc địa K52

Đồ án tốt nghiệp chuyên ngành Tin học Trắc địa

THÔNG TIN KẾT QUẢ NGHIÊN CỨU
1. Thông tin chung
Tên đề tài:

Ứng dụng hệ thống thông tin (GIS) phân tích, đánh giá mức độ ô
nhiễm nguồn nước ở lưu vực sông Hồng đoạn chảy qua tỉnh Nam
Định

Sinh viên thực hiện: Đặng Văn Hải
Lớp: Tin Trắc Địa K52
Hệ đào tạo: Chính quy
Điện thoại: 0986895242
Email:
Thời gian thực hiện: 2012
2. Mục tiêu
- Xác định cơ sở khoa học và công nghệ GIS phân tích, đánh giá mức độ ô
nhiễm nguồn nước mặt
- Lấy mẫu nước để phân tích mức độ ô nhiễm.
- Tìm hiểu những nguyên nhân dẫn đến ô nhiễm nguồn nước mặt tại lưu vực
sông Hồng đoạn chảy qua Nam Định.
- Ứng dụng GIS phân tích, đánh giá mức độ ô nhiễm nguồn nước mặt trên lưu
vực sông Hồng đoạn qua tỉnh Nam Định.
3. Nội dung chính
Đề tài được hình thành trên ý tưởng ứng dụng công nghệ GIS vào việc phân
tích, đánh giá mức độ ô nhiễm nguồn nước mặt của lưu vực sông Hồng. Với việc
tìm hiểu nghiên cứu cùng với sự giúp đỡ của Th.s Trần Mai Hương trong quá trình

thực tập và làm Đồ án tốt nghiệp, em đã hoàn thành đồ án với bố cục như sau:
Mục lục
Danh mục các hình vẽ
Danh mục các bảng biểu
Thông tin kết quả nghiên cứu

Đặng Văn Hải

4

Lớp Tin học trắc địa K52


Đồ án tốt nghiệp chuyên ngành Tin học Trắc địa

Mở đầu
Chương 1 : Tổng quan về vấn đề nghiên cứu
Chương 2 : Đặc điểm địa lý tự nhiên – xã hội của khu vực nghiên cứu
Chương 3 : Ứng dụng công nghệ GIS trong phân tích, đánh giá mức độ ô
nhiễm nguồn nước mặt trên lưu vực sông Hồng đoạn qua tỉnh Nam Định
Tài liệu tham khảo
4. Kết quả chính đạt được
- Tìm hiểu cơ sở khoa học và công nghệ của việc ứng dụng GIS để đánh giá
mức độ ô nhiễm nguồn nước.
- Thành lập bản đồ mức độ ô nhiễm nguồn nước tại hệ thống sông Hồng từ các
con đường khác nhau.
- Trên cơ sở thành lập bản đồ tiến hành phân tích mức độ ô nhiễm tại sông
Hồng.
- Đề xuất giải pháp khắc phục, hạn chế mức độ ô nhiễm.

Đặng Văn Hải

5

Lớp Tin học trắc địa K52


Đồ án tốt nghiệp chuyên ngành Tin học Trắc địa

MỞ ĐẦU
1. Tổng quan tình hình nghiên cứu thuộc lĩnh vực của đề tài
Nước là tài nguyên duy nhất không thể thay thế được. Nước là thành phần
thiết yếu của sự sống và môi trường, quyết định sự tồn tại, phát triển bền vững của
đất nước. Do vậy phải được quản lý, bảo vệ, khai thác, sử dụng hợp lý, tiết kiệm và
có hiệu quả. Nước được sử dụng rộng rãi trong nông nghiệp, công nghiệp, thủy
điện, giao thông, chăn nuôi…
Vùng kinh tế trọng điểm phía Bắc nằm trong hệ thống sông Hồng là vùng có
tốc độ phát triển kinh tế - xã hội rất nhanh, đặc biệt là phát triển công nghiệp, nông
nghiệp… kéo theo đó là hàng loạt các tác động trực tiếp, gián tiếp làm ảnh hưởng
đến chất lượng nước của hệ thống sông Hồng. Trong những năm qua, các cơ quan
quản lý môi trường địa phương và các ban ngành đã quan tâm nhiều đến sự thay đổi
nguồn nước ở lưu vực sông Hồng thông qua việc thực hiện nghiên cứu quan trắc
chất lượng nước sông Hồng, chương trình quan trắc môi trường Quốc gia…Tuy
nhiên, thời gian gần đây, báo chí viết bàn luận nhiều về tình trạng nước sông Hồng
ở đầu nguồn tỉnh Lào Cai lại có dấu hiệu bất thường về màu sắc và mùi, giống như
hiện tượng từng xảy ra vào mùa khô năm 2011.
Theo số liệu điều tra của các cơ quan chuyên ngành về môi trường trong lưu
vực sông cho thấy nguồn nước các sông đang có dấu hiệu ô nhiễm nghiêm trọng
chủ yếu do các chất hữu cơ, dầu mỡ, dư lượng thuốc bảo vệ thực vật… và đang có
chiều hướng tăng. Một khi lượng chất thải này vượt quá khả năng tự làm sạch của

môi trường tự nhiên thì sẽ làm ô nhiễm môi trường. Và như thế sự phát triển kinh tế
của vùng sẽ có mức độ chậm lại, thậm chí tụt lùi nếu như nguồn nước bị cạn kiệt về
lượng và suy thoái về chất.
Cùng với sự phát triển kỳ diệu của công nghệ thông tin, viễn thông, Hệ thống
tin địa lý (Geographycal Information System - GIS) ngày càng trở thành công cụ hỗ
trợ đắc lực cho các nhà quản lý trong việc phát triển kinh tế, xã hội. Nhờ vào khả
năng tích hợp thông tin mật độ cao, cập nhật thông tin dễ dàng cũng như khả năng
phân tích. Hệ thống thông tin địa lý ngày càng được ứng dụng rộng rãi và nhanh
chóng trở thành một công cụ trợ giúp quyết định cho tất cả các ngành từ qui hoạch
đến quản lý, tất cả các lĩnh vực từ tài nguyên thiên nhiên, môi trường, đất đai, hạ

Đặng Văn Hải

6

Lớp Tin học trắc địa K52


Đồ án tốt nghiệp chuyên ngành Tin học Trắc địa

tầng kỹ thuật đến mô hình hóa các tiến trình của tự nhiên, sự lan truyền ô nhiễm
môi trường...GIS còn được công nhận là một hệ thống nhiều tiện ích trong các công
tác đo đạc địa lý, công tác điều tra tài nguyên thiên nhiên, phân tích hiện trạng và
dự báo xu hướng diễn biến tài nguyên môi trường.
Vì vậy việc ứng dụng hệ thống thông tin địa lý để đánh giá, phân tích mức độ
ô nhiễm nguồn nước tại lưu vực sông Hồng là một yêu cầu cấp thiết và quan trọng.
2. Tính cấp thiết, ý nghĩa khoa học và thực tiễn của đề tài
Tính cấp thiết của đề tài : Ô nhiễm nước đang là vấn đề đáng bảo động trên
thế giới hiện nay. Đặc biệt là các nước đang phát triển như nước ta. Cùng với sự
phát triển đó thì các nhà máy, khu công nghiệp… đã thải ra môi trường một lượng

chất thải độc hại làm ảnh hưởng nghiêm trọng tới nguồn nước. Do vậy cần phải
phân tích các nguyên nhân mức độ dẫn đến ô nhiễm nguồn nước để từ đó có biện
pháp khắc phục, hạn chế đến mức tối đa mức độ ô nhiễm.
Ý nghĩa khoa học của đề tài: Đề tài giúp sinh viên mở rộng thêm hiểu biết về
tình trạng ô nhiễm môi trường nước ở lưu vực sông Hồng. Đồng thời, đồ án cho
phép đánh giá khả năng của công nghệ GIS trong việc quản lý, đánh giá mức độ ô
nhiễm môi trường nước.
Ý nghĩa thực tiễn của đề tài : Kết quả nghiên cứu của đồ án đã đưa ra số liệu
thống kê về mức độ xảy ra ô nhiễm nước, góp phần chỉ ra tính cấp thiết và biện
pháp để cải tạo, quản lý môi trường cho hợp lý, hạn chế phát sinh thêm các điểm ô
nhiễm mới, đưa đất nước phát triển theo hướng bền vững. Đồng thời việc xây dựng
ứng dụng GIS của đồ án giúp cho các nhà quản lý có thể khảo sát hiện trạng và tra
cứu thông tin một cách nhanh chóng, chính xác.

Đặng Văn Hải

7

Lớp Tin học trắc địa K52


Đồ án tốt nghiệp chuyên ngành Tin học Trắc địa

CHƯƠNG 1
TỔNG QUAN VỀ VẤN ĐỀ NGHIÊN CỨU
1.1 Cơ sở khoa học về nghiên cứu ô nhiễm nước
1.1.1 Khái niệm về ô nhiễm nước
Ô nhiễm nước là hiện tượng các vùng nước như sông, hồ, biển, nước ngầm ...
bị các hoạt động của con người làm nhiễm các chất có thể gây hại cho con người và
cuộc sống các sinh vật trong tự nhiên.

Hiến chương châu Âu về nước đã định nghĩa: " Ô nhiễm nước là sự biến đổi
nói chung do con người đối với chất lượng nước, làm nhiễm bẩn nước và gây nguy
hiểm cho con người, cho công nghiệp, nông nghiệp, cho động vật nuôi và các loài
hoang dã."
Theo bản chất các tác nhân gây ô nhiễm, người ta phân ra các loại ô nhiễm
nước: ô nhiễm vô cơ, hữu cơ, ô nhiễm hoá chất, ô nhiễm sinh học, ô nhiễm bởi các
tác nhân vật lý.
1.1.2 Nguyên nhân gây ô nhiễm nước
Ô nhiễm có nguồn gốc tự nhiên: Do mưa, tuyết tan, gió bão, lũ lụt đưa vào
môi trường các chất thải bẩn, các sinh vật và vi sinh vật có hại kể cả xác chết của
chúng.
Ô nhiễm có nguồn gốc nhân tạo: Quá trình thải các chất độc hại chủ yếu dưới
dạng lỏng như chất thải sinh hoạt, công nghiệp, nông nghiệp, giao thông vào môi
trường nước.
1.1.3 Hậu quả của ô nhiễm nước
Gây ra hiện tượng thủy triều đen, thủy triều đỏ làm phá hủy cân bằng sinh thái,
làm chết sinh vật sống trong nước.
Nước bị ô nhiễm mang nhiều chất vô cơ, hữu cơ thấm vào đất gây ô nhiễm
nghiêm trọng cho đất và các sinh vật sống trong đất.
Thiếu nước sạch cho đời sống, sinh hoạt và sản xuất.
Ô nhiễm môi trường nước không chỉ ảnh hưởng đến con người, đất, nước mà
còn ảnh hưởng đến không khí. Các hợp chất hữu cơ, vô cơ độc hại trong nước thải
Đặng Văn Hải

8

Lớp Tin học trắc địa K52


Đồ án tốt nghiệp chuyên ngành Tin học Trắc địa

thông qua vòng tuần hoàn nước, theo hơi nước vào trong không khí làm cho mật độ
bụi bẩn trong không khí tăng lên. Không những vậy, các hơi nước này còn là giá
bám cho các vi sinh vật và các loại khí bẩn độc hại khác (SO2, CO2, CO…). Các
khí độc này ảnh hưởng nghiêm trọng đến môi trường khí quyển và con người, gây
ra các căn bệnh liên quan đến đường hô hấp.
1.2 Các tiêu chí đánh giá chất lượng nước
1.2.1 Tính chất lý học
- Nhiệt độ: Nhiệt độ của nước ổn định và phụ thuộc vào điều kiện môi trường.
Nhiệt độ của nước ảnh hưởng đến quá trình xử lý và các nhu cầu tiêu thụ. Nhiệt độ
nước ngầm thường tương đối thấp, đặc biệt nước ngầm tầng sâu nhiệt độ của nước
ngầm xuống tới 7 đến 12 C. Bên cạnh đó có trường hợp nước ngầm có nhiệt độ quá
cao tới 70 đến 800C (nước khoáng) chỉ thích hợp sử dụng cho những mục đích
đặc biệt.
0

- Độ màu: Màu của nước do các chất lơ lửng trong nước tạo nên, các chất lơ
lửng này có thể là thực vật hoặc các chất hữu cơ dưới dạng keo. Độ màu không gây
độc hại đến sức khỏe.
- Độ đục: Độ đục để đánh giá sự có mặt của các chất lơ lửng trong nước ảnh
hưởng đến độ truyền ánh sáng. Độ đục không gây độc hại đến sức khỏe nhưng ảnh
hưởng đến quá trình lọc và khử trùng nước.
- Mùi vị: Các chất khí, khoáng và một số hóa chất hòa tan trong nước làm cho
nước có mùi. Các mùi vị thường gặp: mùi đất, mùi tanh, mùi thúi, mùi hóa học đặc
trưng như Clo, amoniac, vị chát, mặn, chua…
- Cặn: Gồm có cặn lơ lửng và cặn hòa tan (vô cơ và hữu cơ), cặn không gây
độc hại đến sức khỏe nhưng ảnh hưởng đến quá trình xử lý nước.
- Tính phóng xạ (phóng xạ α, β): Nước ngầm thường nhiễm các chất phóng xạ
tự nhiên, thường nước này vô hại đôi khi có thể dùng để chữa bệnh. Nhưng nếu chỉ
tiêu này bị nhiễm bởi các chất phóng xạ từ nước thải, không khí, từ các chất độc hại

vượt quá giới hạn cho phép thì rất nguy hiểm.
1.2.2 Tính chất hóa học
- Độ pH: Phản ánh tính axit hay tính kiềm của nước. pH ảnh hưởng đến các
hoạt động sinh học trong nước, tính ăn mòn, tính hòa tan.
- Độ axít: Trong nước thiên nhiên độ axít là do sự có mặt của CO 2. Độ axít
không gây độc hại đến sức khỏe con người nhưng ảnh hưởng đến quá trình xử lý
nước cấp và nước thải.
- Độ kiềm: Do 3 ion chính HCO3-, OH-, CO32- làm cho nước có độ kiềm.. Độ
kiềm ảnh hưởng đến quá trình keo tụ, khử sắt, làm mềm nước, kiểm tra độ ăn mòn,
khả năng đệm của nước thải, của bùn.
Đặng Văn Hải

9

Lớp Tin học trắc địa K52


Đồ án tốt nghiệp chuyên ngành Tin học Trắc địa

- Độ cứng: Độ cứng của nước biểu thị hàm lượng các ion Ca2+ và Mg2+ .
- Clorua (Cl-): Clorua trong nước biểu thị độ mặn. Clorua không gây độc hại
đến sức khỏe con người nhưng dùng lâu sẽ gây nên bệnh thận.
- Sunfat (SO42- ): Sunfat tiêu biểu cho nguồn nước bị nhiễm phèn hoặc nước có
nguồn gốc khoáng chất hoặc hữu cơ. Sunfat gây độc hại đến sức khỏe con người.
- Sắt (Fe2+, Fe3+): Sắt tồn tại trong nước dạng sắt 3 (dạng keo hữu cơ, huyền
phù), dạng sắt 2 (hòa tan). Sắt cao tuy không gây độc hại đến sức khỏe con người
nhưng nước sẽ có mùi tanh khó chịu và nổi váng bề mặt
- Mangan (Mg2+): Mangan có trong nước với hàm lượng thấp hơn sắt nhưng
cũng gây nhiều trở ngại giống như sắt.
- Ôxy hòa tan (DO): Ôxy hòa tan trong nước phụ thuộc vào các yếu tố: nhiệt

độ, áp suất và đặc tính của nguồn nước (thành phần hóa học, vi sinh, thủy sinh).
Xác định lượng ôxy hòa tan là phương tiện để kiểm soát ô nhiễm và kiểm tra hiệu
quả xử lý.
- Nhu cầu ôxy hóa học (COD): Là lượng ôxy cần thiết để ôxy hóa hết các hợp
chất hữu cơ có trong nước. Nước nhiễm bẩn sẽ có độ ôxy hóa cao phải tốn nhiều
hóa chất cho công tác khử trùng.
- Nhu cầu Ôxy sinh hóa (BOD): Là lượng ôxy cần thiết để vi khuẩn sử dụng
phân hủy chất hữu cơ dưới điều kiện hiếu khí. Chỉ tiêu này để đánh giá khả năng tự
làm sạch của nguồn nước. BOD càng cao chứng tỏ mức độ ô nhiễm càng nặng.
- Florua (F-): Nếu thường xuyên dùng nước có florua lớn hơn 1,3mg/l hoặc
nhỏ hơn 0,7mg/l đều dễ mắc bệnh hư hại men răng
- Dihydro sunfua (H2S): Khí này là sản phẩm của quá trình phân hủy các chất
hữu cơ, rác thải. Khí này làm nước có mùi trứng thối khó chịu, với nồng độ cao, nó
có tính ăn mòn vật liệu.
- Các hợp chất của axít Silicic (Si): trong nước nếu có các hợp chất axit silicic
sẽ rất nguy hiểm.
- Phốt phát (PO42-): Có phốt phát vô cơ và phốt phát hũu cơ.
- Nitơ (N) và các hợp chất chứa Nitơ (NH4+, NO2-, NO3-): Sự phân hủy của
rác thải, các chất hữu cơ có trong nước thải sinh hoạt, nước thải công nghiệp tạo
thành các sản phẩm amoniac, nitrít, nitrát. Sự hiện diện của các hợp chất này là chất
chỉ thị để nhận biết trạng thái nhiễm bẩn của nguồn nước.
- Chất béo và dầu mỡ: Chất béo và dầu mỡ dễ phân tán và khuyếch tán rộng.
Chất béo ngăn sự hòa tan ôxy vào nước, giết các vi sinh vật cần thiết cho việc tự
làm sạch nguồn nước.
- Thuốc diệt cỏ và trừ sâu: Thuốc diệt cỏ và trừ sâu gây ra các tổn thương trên
hệ thần kinh nếu tiếp xúc lâu ngày, chúng cũng có thể tích tụ trong cơ thể gây ra
những biến đổi gen hoặc các bệnh nguy hiểm.
Đặng Văn Hải

10

Lớp Tin học trắc địa K52


Đồ án tốt nghiệp chuyên ngành Tin học Trắc địa

- Tổng số vi trùng: Chỉ tiêu này để đánh giá mật độ vi trùng trong nước, các vi
khuẩn này hoặc sống trong nước, hoặc từ đất rửa trôi vào nước hoặc từ các chất bài
tiết. Chỉ tiêu này không đánh giá về mặt độc hại đối với sức khỏe mà chỉ đánh giá
chất lượng nguồn nước.
- Coliform: Coliform sống ký sinh trong đường tiêu hóa của người và động
vật, chỉ tiêu này dùng để xem xét sự nhiễm bẩn của nước bởi các chất thải.
- E. Coli: Chỉ tiêu này đánh giá sự nhiễm phân của nguồn nước nhiều hay ít
(nhiễm phân người hoặc động vật), gây ảnh hưởng đến sức khỏe con người, đôi khi
thành dịch bệnh lan truyền.
Từ những chỉ tiêu trên bộ tài nguyên môi trường đã ban hành quy chuẩn kỹ
thuật quốc gia về chất lượng nước mặt quy định hàm lượng giới hạn các chất có
trong nước mặt trước khi được đưa vào khai thác sử dụng.
1.3 Tổng quan về hệ thống thông tin địa lý – GIS
1.3.1 Khái niệm về GIS
Hệ thống thông tin địa lý - Geographic Information System (GIS) là một
nhánh của công nghệ thông tin, đã hình thành từ những năm 60 của thế kỷ trước và
phát triển rất mạnh trong những năm gần đây.
GIS được sử dụng nhằm xử lý đồng bộ các lớp thông tin không gian (bản đồ)
gắn với các thông tin thuộc tính, phục vụ nghiên cứu, quy hoạch và quản lý các hoạt
động theo lãnh thổ.
Có nhiều định nghĩa về GIS, nhưng đều thống nhất quan niệm chung: Hệ
thống thông tin địa lý (GIS – Geographical Information System), đó là một hệ thông
tin có khả năng thu thập, cập nhật, phân tích và quản trị, biểu diễn dữ liệu địa lý
phục vụ giải quyết các bài toán ứng dụng có liên quan đến vị trí địa lý trên bề mặt

trái đất hoặc được định nghĩa như là một hệ thông tin với khả năng truy nhập, tìm
kiếm, phân tích, xử lý và truy xuất dữ liệu địa lý nhằm hỗ trợ cho công tác quản lý,
quy hoạch và quản lý tài nguyên thiên nhiên và môi trường.
Xét dưới góc độ là công cụ, GIS dùng để thu thập, lưu trữ, biến đổi, hiển thị
các thông tin không gian nhằm thực hiện các mục đích cụ thể.
Xét dưới góc độ là phần mềm, GIS làm việc với các thông tin không gian, phi
không gian, thiết lập quan hệ không gian giữa các đối tượng. Có thể nói các chức
năng phân tích không gian đã tạo ra diện mạo riêng cho GIS.

Đặng Văn Hải

11

Lớp Tin học trắc địa K52


Đồ án tốt nghiệp chuyên ngành Tin học Trắc địa

Xét dưới góc độ ứng dụng trong quản lý nhà nước, GIS có thể được hiểu như
là một công nghệ xử lý các dữ liệu có toạ độ để biến chúng thành các thông tin trợ
giúp quyết định phục vụ các nhà quản lý.
Xét dưới góc độ hệ thống, GIS là hệ thống gồm các hợp phần: phần cứng,
phần mềm, cơ sở dữ liệu và cơ sở tri thức chuyên gia.
1.3.2 Các thành phần cơ bản trong GIS
Hệ thống thông tin địa lý bao gồm các thành phần sau: Phần cứng, phần mềm,
CSDL, tri thức con người và phương thức tổ chức thực hiện.

Hình 1-1 : Mô phỏng các thành phần cơ bản trong GIS
a. Phần cứng
Phần cứng hệ thống thông tin địa lý có thể là một máy tính, hoặc một hệ thống

máy tính và các thiết bị ngoại vi.
Máy tính có thể là máy có bất kỳ kích thước nào và có thể do nhiều hang sản
xuất với cấu hình khác nhau. Tuy nhiên, máy tính có cấu hình mạnh là điều mong
muốn để sử dụng trong GIS. Các thiết bị ngoại vi bao gồm bàn số hóa, máy quét,
máy in và máy vẽ. Các thiết bị này cũng hết sức đa dạng về kích thước, kiểu dáng,
tốc độ xử lý và độ phân giải do các hang khác nhau sản xuất. Chúng được kết nối
với máy tính để thực hiện việc nhập và xuất dữ liệu.

Đặng Văn Hải

12

Lớp Tin học trắc địa K52


Đồ án tốt nghiệp chuyên ngành Tin học Trắc địa

Hình 1-2 : Hệ thống phần cứng
b. Phần mềm
Phần mềm hệ thông tin địa lý bao gồm hệ điều hành hệ thống, phần mềm quản
trị cơ sở dữ liệu, phần mềm hiển thị đồ họa…Thông thường dựa trên mục tiêu xây
dựng cơ sở dữ liệu người ta lựa chọn các giải pháp cho phần cứng và phần mềm hệ
thống thông tin địa lý.
Phần mềm GIS cung cấp các chức năng và các công cụ cần thiết để lưu giữ,
phân tích và hiển thị thông tin địa lý.
Phần mềm GIS rất đa dạng và do nhiều hãng khác nhau sản xuất. Các phần
mềm GIS có thể giống nhau ở chức năng, song khác nhau về tên gọi, hệ điều hành
hay môi trường hoạt động, giao diện, khuân dạng dữ liệu, không gian và hệ quản trị
cơ sở dữ liệu. Một số phần mềm GIS hiện nay: Mapinfo, ArcGis của ESRI, MGE
của Intergrap, các phần mềm GIS mã nguồn mở…..

c. Cơ sở dữ liệu
Cơ sở dữ liệu là các thông tin được lưu dưới dạng số theo một khuân dạng nào
đó mà máy tính có thể hiểu và đọc được. Cơ sở dữ liệu trong hệ thông tin địa lý bao
gồm các dữ liệu không gian (đó là các dữ liệu điểm - Point, đường - Line, vùng
-Polygon) và các dữ liệu thuộc tính (các dữ liệu dạng chữ - số, dữ liệu
multimedia…) và mối quan hệ giữa hai loại dữ liệu này.
Đặng Văn Hải

13

Lớp Tin học trắc địa K52


Đồ án tốt nghiệp chuyên ngành Tin học Trắc địa

Hình 1-3 : Cơ sở dữ liệu
Khác với bản đồ trên giấy, GIS có thể tổ hợp nhiều lớp thông tin, mỗi loại
thông tin trên bản đồ có thể bố trí trên một lớp riêng, người sử dụng có thể tương
tác trực tiếp với các lớp thông tin thông qua các thao tác bật tắt theo nhu cầu.

Hình 1-4 : Các lớp thông tin trong hệ thống
Điểm mạnh của GIS so với các bản đồ giấy chính là khả năng cập nhật dữ liệu
nhanh và cho phép thực hiện các phép phân tích không gian và chọn những thông
tin cần theo mục đích sử dụng. Có vai trò quan trọng trong quy hoạch và quản lý
môi trường, quản lý địa giới hành chính…
d. Con người

Đặng Văn Hải

14

Lớp Tin học trắc địa K52


Đồ án tốt nghiệp chuyên ngành Tin học Trắc địa

Trong GIS, phần con người còn được biết đến dưới các tên gọi khác như phần
não hay phần sống của hệ thống. Con người tham gia vào việc thiết lập, khai thác và
bảo trì hệ thống một các gián tiếp hay trực tiếp. Có hai nhóm người quan trọng trực
tiếp quyết định sự tồn tại và phát triển của GIS là người sử dụng và người quản lý
sử dụng GIS.
Công nghệ GIS sẽ bị hạn chế nếu không có con người tham gia quản lý hệ
thống và phát triển những ứng dụng GIS trong thực tế. Người sử dụng GIS có thể là
những chuyên gia kỹ thuật, người thiết kế và duy trì hệ thống, hoặc những người
dùng GIS để giải quyết các vấn đề trong công việc.
e. Phương thức tổ chức
Trên cơ sở các định hướng, chủ trương ứng dụng của các nhà quản lý, các
chuyên gia chuyên ngành sẽ quyết định xem GIS sẽ được xây dựng theo mô hình
ứng dụng nào, lộ trình và phương thức thực hiện như thế nào, hệ thống được xây
dựng sẽ đảm đương được các chức năng trợ giúp quyết định gì, từ đó có những thiết
kế về nội dung, cấu trúc các hợp phần của hệ thống cũng như đầu tư tài chính…
1.3.3 Chức năng của một hệ GIS
Theo Meaden và Kapetsky (1991): Các chức năng của một hệ GIS có thể chia
thành 6 nhóm và một điều dễ nhận ra là các chức năng của hệ GIS chủ yếu tập trung
vào vấn đề dữ liệu của hệ thống thông tin, trong đó:
Thu thập và mã hóa dữ liệu: Là quá trình thực hiện tiếp nhận các dữ liệu đầu
vào và chuyển các dữ liệu này theo khuôn mẫu áp dụng được cho GIS.
Thao tác xử lý dữ liệu: Nhằm mục đích đưa các dữ liệu dưới dạng các tập tin
sao cho máy tính có thể dễ dàng sử dụng.
Sắp xếp dữ liệu: Là cách lựa chọn các thông tin dựa trên một tiêu chuẩn hoặc

một 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.
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.

Đặng Văn Hải

15

Lớp Tin học trắc địa K52


Đồ án tốt nghiệp chuyên ngành Tin học Trắc địa

Phân tích không gian: là chức năng quan trọng nhất của GIS. Nó là quá trình
thực hiện một trong các loạt thao tác như: Truy vấn tọa độ địa lý, truy vấn dữ liệu
đặc tính (truy vấn phi không gian) hay thao tác dữ liệu mới từ dữ liệu ban đầu
(chồng xếp bản đồ, cắt theo vùng, tách lọc thông tin....). Quá trình này thực hiện hai
mối quan hệ: Mối quan hệ giữa dữ liệu thuộc tính và dữ liệu không gian; Mối quan
hệ không gian giữa các đối tượng địa lý. Kết quả phân tích không gian có thể được
thể hiện thông qua các bản đồ, đồ thị, các báo cáo hoặc cả ba sản phẩm.

Hình 1-5 : Mô phỏng chức năng của hệ GIS
1.3.4 Ứng dụng của GIS
Ngày nay, trên thế giới hệ thống thông tin địa lý đã trở nên không thể thiếu
được trong các ứng dụng kinh doanh, quản trị, nghiên cứu,…Nhiều cơ quan chính
phủ, các công ty đã đầu tư rất nhiều tiền, công sức để xây dựng hệ thông tin địa lý
cho riêng mình và thực tế cho thấy kết quả thu được hoàn toàn tương xứng chi phí

bỏ ra.
Ở nước ta trong những năm gần đây đã và đang có nhiều tổ chức, cơ quan và
nhiều người đã bắt đầu quan tâm nghiên cứu các ứng dụng của hệ thông tin địa lý,
đặc biệt là nhiều cơ quan Nhà nước đã bắt đầu xây dựng hệ thông tin địa lý trong
công tác quản lý như quản lý đô thị, quản lý giao thông, quản lý hệ thống thoát
nước, quy hoạch đường…

Đặng Văn Hải

16

Lớp Tin học trắc địa K52


Đồ án tốt nghiệp chuyên ngành Tin học Trắc địa

Nhìn chung, hệ thông tin địa lý được xây dựng để phục vụ cho nhiều mục tiêu
khác nhau, đặc biệt là trợ giúp cho lao động trí óc của con người. Cùng một cơ sở
dữ liệu nhưng nhiều đối tượng khác nhau khai thác, mỗi đối tượng sẽ khai thác theo
khía cạnh riêng của mình. Mặc dù rất đa dạng và phong phú, các ứng dụng GIS có
thể được phân thành ba nhóm, căn cứ vào mức độ và phạm vi áp dụng chúng, bao
gồm các ứng dụng loại kiểm kê, các ứng dụng loại phân tích và các ứng dụng loại
quản lý.
Các ứng dụng kiểm kê: Một dự án GIS thường được bắt đầu bằng công tác
kiểm kê các đối tượng nghiên cứu tại khu vực đã lựa chọn, (chẳng hạn các loại
rừng, thuỷ văn, sử dụng đất...). Các đối tượng này được biểu diễn trong môi trường
GIS dưới dạng các lớp thông tin địa lý. Các ứng dụng trong giai đoạn này chủ yếu
tập trung vào việc cập nhật và đơn giản hoá các quy trình thu thập dữ liệu.
Các ứng dụng phân tích: Sau khi đã hoàn thành giai đoạn kiểm kê, các kỹ
thuật phân tích không gian và phân tích thống kê của công nghệ GIS sẽ cho phép

thực hiện một loạt tra vấn phức tạp đối với các lớp thông tin chứa dữ liệu chuyên
đề.
Các ứng dụng quản lý: Các kỹ thuật phân tích không gian và xây dựng mô
hình ở mức độ cao hơn sẽ hỗ trợ cho các quyết định của các nhà quản lý, lãnh đạo
các ban ngành và các cấp chính quyền. Trong giai đoạn này của dự án GIS, trọng
tâm của các ứng dụng đã chuyển từ công tác thu thập dữ liệu sang các thao tác xử
lý, phân tích và mô hình hoá để giải quyết các vấn đề bức xúc của thế giới thực.
GIS được ứng dụng cụ thể trong một số các lĩnh vực sau:
- Môi trường : Nhiều tổ chức môi trường trên thế giới cũng như nhiều quốc gia
đã áp dụng GIS vào lĩnh vực môi trường. Với mức đơn giản của GIS được sử dụng
để đánh giá hiện trạng môi trường các khu vực trên trái đất; phức tạp hơn, GIS dùng
để mô hình hoá các tiến trình xói mòn đất, cảnh báo sự lan truyền ô nhiễm trong
môi trường, mức độ ô nhiễm môi trường. Quản lý giám sát tài nguyên, thiên nhiên,
môi trường bao gồm các chức năng: quản lý gió và thuỷ hệ, các nguồn nhân tạo,
bình đồ lũ, vùng ngập úng, đất nông nghiệp, tầng ngập nước, rừng, vùng tự nhiên,
phân tích tác động môi trường…Xác định ví trí chất thải độc hại. Mô hình hoá nước
ngầm và đường ô nhiễm. Phân tích phân bố dân cư, quy hoạch tuyến tính.

Đặng Văn Hải

17

Lớp Tin học trắc địa K52


Đồ án tốt nghiệp chuyên ngành Tin học Trắc địa

- Ứng dụng trong kinh doanh: Khả năng của công nghệ GIS giúp đỡ thực hiện
các quyết định kinh doanh tốt hơn thông qua phân tích địa điểm và sự thay đổi dân
số trong khu vực, đó là điểm mấu chốt đảm bảo vị trí của công nghệ trong cộng

đồng kinh doanh.
- Quản lý hành chính và phân bố dân số: Khả năng của công nghệ GIS về mô
tả hình vẽ và phân tích số liệu dân số mở ra những cơ hội cho một sự phân tích tin
cậy trong quá trình trợ giúp quyết định và tạo ra các quyết định chính sách được
lòng dân.
- Quản lý cơ sở hạ tầng kiến trúc: Những khả năng về phát triển, bảo trì và
quản lý mạng lưới nước, nước thải, gas, điện và truyền thông thông tin… đã là
những nhận thức đầu tiên về tiềm năng của hệ thống thông tin địa lý.
- Bản đồ và cơ sở dữ liệu xuất bản: Các cơ quan đo đạc bản đồ đã đi đầu trong
lĩnh vực tự động hoá bản đồ. Cơ quan bản đồ quốc phòng, bộ nội vụ và một số cơ
quan khác.
- Dầu khí, gas và thăm dò khoáng sản: Các nhà địa vật lý và địa chất đã bắt
đầu nghiên cứu nghiêm túc về khả năng của công nghệ GIS thành một công cụ nâng
cao (cải tiến) mô hình thăm dò.
- Y tế và an toàn nhân dân: Các cơ quan y tế sẽ nhận thức được tốt hơn cũng
như tội phạm và hoả hoạn nếu phân tích các bản đồ theo dõi sự lan truyền bệnh và
các hoạt động tội phạm. Công nghệ GIS cung cấp khả năng thực hiện các nhiệm vụ
đó nhanh chóng thường xuyên và mức độ tin cậy cao và giá thành thấp.
1.4 Tổng quan về phần mềm ArcGIS
1.4.1 Giới thiệu về phần mềm ArcGis
ArcGis là phần mềm ứng dụng công nghệ hệ thống thông tin địa lý của viện
nghiên cứu hệ thống môi trường (ESRI). Bộ phần mềm ArcGis có khả năng khai
thác hết các chức năng của GIS trên các ứng dụng khác nhau như: Desktop, máy
chủ (bao gồm Web), hoặc hệ thống thiết bị di động. Hệ thống phần mềm Arcgis
cung cấp những công cụ rất mạnh để quản lý, cập nhật và phân tích thông tin tạo
nên một hệ thống thông tin hoàn chỉnh.

Đặng Văn Hải

18

Lớp Tin học trắc địa K52


Đồ án tốt nghiệp chuyên ngành Tin học Trắc địa

Hình 1-6 : Hệ thống phần mềm ArcGIS
Desktop GIS bao gồm các phần mềm chạy trên máy tính để bàn: ArcGIS
desktop, ArcGIS desktop Extensions và ArcGIS Desktop Applications. Những phần
mềm này dùng để tạo, nhập, biên tập, truy vấn về bản đồ, phân tích và xuất bản
thông tin địa lý.
Server GIS: Các sản phẩm phần mềm GIS server của ESRI cho phép thao tác
các dịch vụ dữ liệu GIS trên môi trường máy chủ. Các sản phẩm Arc GIS Server
như một công cụ chính để mở rộng ứng dụng kĩ thuật về không gian địa lý trong hệ
thống thông tin quy mô lớn thông qua việc quản lý và ứng dụng dữ liệu tập chung
kết hợp với các chuẩn công nghệ thông tin.
Mobile GIS: Kĩ thuật của ArcGis có thể được phát triển trên hệ thống di động,
từ các thiết bị nhỏ nhẹ như PDA, máy tính xách tay, máy tính bảng. Cùng với
ArcIMS hoặc ArcGIS server bộ phần mềm ứng dụng trên server cho phép người
dùng truy cập dữ liệu hay cập nhật dữ liệu theo thời gian thực từ máy chủ GIS Web
trung tâm.
1.4.2 Các mô hình dữ liệu địa lý trong ArcGIS
ArcGIS lưu trữ và quản lý dữ liệu địa lý ở nhiều khuôn dạng. Ba mô hình dữ
liệu cơ bản mà ArcGIS sử dụng là vector, raster và TIN. Ngoài ra, người dùng có
thể nhập dữ liệu bảng vào GIS.
a. Mô hình Vector

Đặng Văn Hải

19

Lớp Tin học trắc địa K52


Đồ án tốt nghiệp chuyên ngành Tin học Trắc địa

Một cách để biển diễn các hiện tượng địa lý là dùng points, lines và
polygons.Cách biểu diễn thế giới như thế này được gọi là mô hình dữ liệu Vector.
Mô hình Vector được dùng chủ yếu để mô tả và lưu trữ những đối tượng rời rạc như
nhà, đường ống dẫn, đường bao thửa…
ArcGIS lưu dữ liệu vector trong các lớp đối tượng (feature classes) và trong
tập hợp của các lớp đối tượng quan hệ topo. Các thuộc tính của đối tượng được lưu
trong bảng. ArcGIS sử dụng 3 mô hình vector để biểu diễn dữ liệu đặc trưng là:
coverages, shapefiles, và geodatabases.
b. Mô hình Raster
Trong mô hình raster, thế giới được biểu diễn như một bề mặt được chia thành
những ô lưới bằng nhau. Mô hình raster được dùng để lưu trữ và phân tích dữ liệu
liên tục trên một vùng nào đấy. Mỗi ô ảnh chứa một giá trị có thể biểu diễn cho một
giá trị đo được. Dữ liệu raster gồm các loại ảnh (ảnh hàng không, ảnh vệ tinh, ảnh
quét dùng để số hóa, làm nền) và grid (dùng để phân tích và lập mô hình).
Grid có thể được tạo từ dữ liệu vector. Grids có thể chứa các dữ liệu liên tục,
như một lớp bề mặt. Chúng có thể lưu giữ các thông tin thuộc chủ đề và thuộc tính
của chủ đề. Ví dụ, ảnh grid về kiểu phân bố thực vật lưu giữ số hiệu mã hóa cho
từng loại thực vật, tên loại thực vật... Kích thước ô ảnh càng nhỏ, thì bản đồ có độ
chính xác càng cao và càng chi tiết. Tuy nhiên, sẽ làm tăng kích thước file ảnh.
c. Mô hình TIN
Trong một mô hình mạng các tam giác bất thường, thế giới được biểu diễn
dưới dạng một mạng các tam giác kết nối với nhau qua các điểm với giá trị x, y, và
z. Mô hình TIN là cách lưu trữ và phân tích bề mặt rất hiệu quả. Cũng như ảnh
rasters, có thể bổ sung các tập dữ liệu TIN vào bản đồ trong ArcMap và quản lý

chúng bằng ArcCatalog.
d. Dữ liệu dạng bảng
Có thể xem GIS như là một CSDL hình học. Cũng giống như các CSDL khác,
ArcGIS cho phép kết nối các bảng dữ liệu với nhau.
1.4.3 Các định dạng dữ liệu phổ biến trong ArcGIS
ArcGIS hỗ trợ cả hai mô hình đối tượng file-based và mô hình đối tượng
DBMS.
Đặng Văn Hải

20

Lớp Tin học trắc địa K52


Đồ án tốt nghiệp chuyên ngành Tin học Trắc địa

Hai mô hình file-based là coverages và shapefiles. Coverages và shapefiles là
mô hình dữ liệu quan hệ địa lý (georelational data model). Những mô hình này lưu
dữ liệu vector cho các đối tượng trong các tập tin nhị phân và sử dụng số định danh
duy nhất để liên kết đối tượng với thuộc tính nằm trong bảng thuộc tính.
Mô hình đối tượng DBMS được ArcGIS hỗ trợ là mô hình dữ liệu geodatabase
(geodatabase data model). Trong mô hình này, các đối tượng được lưu thành các
hàng của bảng cơ sở dữ liệu quan hệ. Các hàng trong bảng chứa cả thông tin tọa độ
và thông tin thuộc tính cho đối tượng.
a. Coverages
Coverages là định dạng chính sử dụng trong những phép xử lý phức tạp, để
xây dựng các tập dữ liệu địa lý chất lượng cao, và để thực hiện phân tích không gian
lớn của ArcInfo.
Các đối tượng chính trong Coverage :
* Điểm nhãn (Label points) : có thể biểu diễn cho các đối tượng điểm riêng

biệt. Label points cũng liên kết thuộc tính với polygons. Mỗi polygon có một label
points nằm ở gần tâm của polygon.
* Cung (Arcs): là tập hợp các đoạn nối với nhau qua các điểm nút. Nhiều
cung có thể lập thành mạng. Cung cũng tạo thành polygons biểu diễn cho các vùng.
* Điểm nút (Nodes) : là những điểm cuối của các cung nối nhau. Điểm nút có
thể có thuộc tính, do vậy chúng có thể biểu diễn cho đối tượng điểm trong một
mạng như là những cái van trong mạng ống nước. Điểm nút giữ vai trò quan trọng
trong topology để kiểm tra tính kết nối của các đối tượng trong coverages.
Coverages được lưu trong workspaces. Workspace là một folder. Trong
workspace folder có một folder tên là info (để chứa các files INFO và các định
nghĩa bảng cho từng coverage) và những folders được đặt theo tên của từng
coverage có trong workspace.
b. Shapefile
Shapefile có 2 kiểu đối tượng điểm : points và multipoints. Các kiểu đối tượng
đường là simple hay multipart polylines. Các kiểu đối tượng vùng là simple areas
hay multipart areas gọi là polygons.
Shapefiles đơn giản hơn coverages vì nó không lưu tất cả các tập hợp
topological cho từng đối tượng và lớp đối tượng khác nhau. Mỗi shapefile chỉ lưu
các đối tượng trong những lớp đối tượng đơn.

Đặng Văn Hải

21

Lớp Tin học trắc địa K52


Đồ án tốt nghiệp chuyên ngành Tin học Trắc địa

Shapefiles lưu trữ cả về dữ liệu không gian và dữ liệu thuộc tính với 4 kiểu file

chính :
*pri: Lưu trữ thông tin về hệ toạ độ.
*shp: Chứa các đối tượng dạng không gian.
*dbf: Bảng thuộc tính.
*shx: chỉ số để liên kết đối tượng và bảng thuộc tính.
c. Geodatabase
Là viết tắt của Geographic database, mô hình thông tin địa lý cốt lõi để tổ
chức dữ liệu GIS vào trong các lớp chủ đề và trình diễn dữ liệu không gian.
Geodatabase lưu mỗi đối tượng địa lý trong một hàng của bảng. Đường nét của đối
tượng được lưu trong trường shape của bảng, thuộc tính lưu trong những trường
khác. Mỗi bảng lưu một lớp đối tượng (feature class). Ngoài các features,
geodatabases còn lưu cả ảnh rasters, bảng dữ liệu, và các tham chiếu đến những
bảng khác. Một sốưu điểm của geodatabase đó là các features trong geodatabases có
thể xây dựng những hành vi riêng; các features được lưu hoàn toàn trong một
database đơn; và các lớp đối tượng lớn của geodatabase được lưu dễ dàng, không
cần phải lợp lên nhau.
Các đối tượng chính trong Geodatabase
Các đối tượng Point và multipoint của geodatabase cũng giống như của
shapefiles. Các đối tượng point tùy biến có thể biểu diễn cho nhà, nhưng chúng có
thể có một giao diện để liệt kê chủ sử dụng, diện tích và giá trị còn lại của nhà hay
là để hiện ảnh của tòa nhà.
Các đối tượng Network junction là các điểm đóng vai trò tôpô trong mạng,
giống như điểm nút trong coverage.
Các đối tượng Network edge features là các đối tượng lines đóng vai trò topo
trong mạng. Chúng được dùng để vạch tuyến và phân tích luồng:
Polygon features biểu diễn cho vùng. Vùng có thể là hình khép kín đơn giản,
hay là những phần nằm rời rạc. Polygon features có thể có đảo và hồ lồng vào
trong. Có thể dùng polygon features để biểu diễn nhà, khu vực điều tra... Polygon
features có thể có hành vi và giao diện tùy biến.

Đặng Văn Hải

22

Lớp Tin học trắc địa K52


Đồ án tốt nghiệp chuyên ngành Tin học Trắc địa

Topology trong geodatabase
Topology trong geodatabase cho phép chúng ta biểu diễn hình học dùng chung
cạnh giữa các đối tượng trong một lớp đối tượng và giữa các lớp đối tượng khác
nhau. Có thể tổ chức các đối tượng trong một geodatabase để tạo planar topologies
hay geometric networks. Feature classes có thể chia sẻ cạnh, nút với các lớp đối
tượng khác trong planar topology. Planar topology tạo thành từ các điểm nút, cạnh,
và bề mặt.
Lưu các đối tượng của geodatabase
Phiên bản geodatabase nhiều người dùng được cài đặt qua phần mềm
ArcSDE. Phiên bản đơn cài trong Microsoft Access. Truy cập cơ sở dữ liệu thông
qua ứng dụng của ArcGIS như ArcMap và ArcCatalog. Mỗi lớp đối tượng của
geodatabase chứa một kiểu đối tượng hình học. Các lớp đối tượng có quan hệ với
nhau được tổ chức thành các tập dữ liệu đối tượng (feature datasets).

Đặng Văn Hải

23

Lớp Tin học trắc địa K52

Đồ án tốt nghiệp chuyên ngành Tin học Trắc địa

CHƯƠNG 2
ĐẶC ĐIỂM ĐỊA LÝ TỰ NHIÊN – XÃ HỘI CỦA KHU VỰC
NGHIÊN CỨU
2.1 Giới thiệu chung về sông Hồng
Sông Hồng còn có tên gọi khác như Hồng Hà, sông Cái. Đoạn chảy trên lãnh
thổ Trung Quốc được gọi là Nguyên Giang. Đoạn chảy từ Phú Thọ gọi là sông
Thao, đoạn qua Hà Nội gọi là Nhĩ Hà (Nhị Hà).
Dòng chính của sông Hồng bắt nguồn từ vùng núi thuộc huyện Nguy Sơn Vân Nam - Trung Quốc ở độ cao 1.776 m. Chủ yếu nó chảy theo hướng Tây Bắc Đông Nam, đến biên giới Việt - Trung, sông Hồng chạy dọc theo biên giới khoảng
80 km; đoạn thì sang bên lãnh thổ Việt Nam, đoạn thì sang bên lãnh thổ Trung
Quốc. Điểm tiếp xúc đầu tiên của sông Hồng với lãnh thổ Việt Nam tại xã A Mú
Sung (huyện Bát Sát), chính giữa sông là điểm phân chia lãnh thổ hai nước. Đến
thành phố Lào Cai, sông Hồng chảy hẳn vào lãnh thổ Việt Nam qua phía đông thủ
đô Hà Nội trước khi đổ ra biển Đông ở cửa Ba Lạt (ranh giới giữa hai tỉnh Thái
Bình và Nam Định).
Hệ thống sông Hồng - sông Thái Bình là hệ thống sông lớn đứng hàng thứ hai
(sau sông Mê Kông) chảy qua nước Việt Nam. Là một con sông quốc tế bao gồm
lãnh thổ của 3 nước là: Cộng hoà Xã hội Chủ nghĩa Việt Nam, Cộng hoà Nhân dân
Trung Hoa và Cộng hoà Dân chủ Nhân dân Lào.
2.2 Điều kiện địa lý tự nhiên của lưu vực sông Hồng
2.2.1 Vị trí địa lý
Lưu vực sông Hồng được giới hạn từ:
- Vĩ độ Bắc: từ 200 đến 25030’
- Kinh độ Đông: từ 1000 đến 107010.
- Phía Bắc giáp lưu vực sông Trường Giang và sông Châu Giang của Trung
Quốc.
- Phía Tây giáp lưu vực sông Mêkông.
- Phía Nam giáp lưu vực sông Mã.
- Phía Đông giáp vịnh Bắc Bộ.

Đặng Văn Hải

24

Lớp Tin học trắc địa K52


Đồ án tốt nghiệp chuyên ngành Tin học Trắc địa

Phần lưu vực sông Hồng - sông Thái Bình trên lãnh thổ Việt Nam được kéo
dài từ 200 – 23022' Vĩ độ Bắc và từ 102010' – 107010' Kinh độ Đông

Hình 2-1 : Bản đồ lưu vực hệ thống sông Hồng – sông Thái Bình
2.2.2 Địa hình
Địa hình lưu vực sông Hồng có hướng dốc chung từ tây bắc xuống đông nam,
địa hình phần lớn là đồi núi, chia cắt mạnh, khoảng 70% diện tích ở độ cao trên
500m và khoảng 47% diện tích lưu vực ở độ cao trên 1000m. Độ cao bình quân lưu
vực khoảng 1090m.
Trên lưu vực sông Hồng có nhiều dãy núi chạy theo hướng Tây Bắc – Đông
Nam hoặc Bắc Nam phân cách giữa các lưu vực:
+ Dãy Vô Lương và Ai Lao có đỉnh cao > 3000m, ngăn cách lưu vực sông Đà
với sông Mê Công.
+ Dãy Hoàng Liên Sơn có ngọn ní Phan Xi Phăng cao 3142m ngăn cách giữa
sông Thao và sông Đà.

Đặng Văn Hải

25

Lớp Tin học trắc địa K52