ĐỀ CƯƠNG HỆ THỐNG THÔNG TIN ĐỊA LÝ

HỆ THỐNG THÔNG TIN ĐỊA LÝ
Câu 1: Tại sao khi nói về GIS lại nghĩ đến bản đồ trong máy tính?
Khi nói về GIS là nghĩ đến bản đồ trong máy tính vì:
GIS là 1 chương trình máy tính hỗ trợ việc thu thập, lưu trữ, phân tích và hiển
thị dữ liệu bản đồ.
GIS được xây dựng trên các tri thức của nhiều ngành khoa học khác nhau để tạo
ra các hệ thống phục vụ mục đích cụ thể. Trong đó có ngành bản đồ: nguồn dữ liệu
đầu vào chính của GIS là các bản đồ. Ngành bản đồ có truyền thống lâu đời trong
việc thiết kế bản đồ, do vậy nó cũng là khuôn mẫu quan trọng nhất của đầu ra GIS.
GIS là một công cụ máy tính để lập bản đồ và phân tích các sự vật, hiện tượng
thực trên trái đất. Công nghệ GIS kết hợp các thao tác cơ sở dữ liệu thông thường
(như cấu trúc hỏi đáp) và các phép phân tích thống kê, phân tích địa lý, trong đó
phép phân tích địa lý và hình ảnh được cung cấp duy nhất từ các bản đồ.
Câu 2: GIS là gì theo quan điểm của bạn?
Hệ thống thông tin địa lý là một hệ thống gồm có phần cứng, phần mềm máy
tính và cơ sở dữ liệu đủ lớn, có các chức nang thu nhập, cập nhật, quản trị và phân
tích, biểu diễn dữ liệu địa lý, phục vụ giải quyết lớp rộng lớn các bài toán ứng dụng
có liên quan tới vị trí địa lý trên bề mặt trái đất.
Câu 3: Khái niệm dữ liệu không gian, phi không gian? Cho ví dụ?
-Dữ liệu không gian: Là dữ liệu thể hiện chính xác vị trí không gian thực của
đối tượng và quan hệ giữa các đối tượng qua mô tả hình học, mô tả bản đồ và mô
tả topology. Các dữ liệu không gian thể hiện các đối tượng bản đồ qua 3 yếu tố
hình học cơ bản là đường , điểm, vùng.
VD: Dữ liệu không gian của thửa đất chính là tọa độ các góc thửa (điểm), ranh
giới thửa ( đường khép kín) và miền nằm trong ranh giới,
-Dữ liệu phi không gian: hay còn gọi là dữ liệu thuộc tính là những mô tả về
đặc tính, số lượng, mối quan hệ của các hình ảnh bản đồ với vị trí địa lý của chúng.
Các số liệu phi không gian liên quan đến vị trí địa lý hoặc các đối tượng không
gian và liên kết chặt chẽ với chúng thông qua một cơ chế thống nhất chung.
1

1


VD: Thông tin thuộc tính dữ liệu về hiện trạng sử dụng rừng : Số hiệu các lô
rừng, tên lô, diện tích lô, trạng thái, loài cây, trữ lượng….
Câu 4: Trình bày dữ liệu không gian theo mô hình Vecto?
*Khái niệm: Cấu trúc dữ liệu vecto là sự thể hiện chính xác các đối tượng
trong thế giới thực lên bản đồ số bằng giá trị liên tục của các cặp tọa độ.
- Xác định chính xác mối quan hệ không gian.
- Được thể hiện chính xác tỷ lệ theo giá trị thực.
*Thực thể:
- Điểm được biểu diễn bằng một cặp tọa độ duy nhất, P=(x,y).
- Đường được biểu diễn bằng một danh sách các cặp tọa độ nối tiếp nhau:
L1= (x1,y1), (x2,y2)…….(xn,yn) = P1, P2……Pn.
-Vùng hay đa giác: được biểu diễn bằng một danh sách các cặp tọa độ nối tiếp
nhau và khép kín: P=L1,L2…Ln
-Sử dụng các điểm rời rạc, các đường và các vùng tương ứng với các đối tượng địa
lý thông qua tên hoặc mã số quy định.
* Ưu nhược điểm của dữ liệu vecto?
Ưu điểm:
+ Tiết kiệm bộ nhớ.
+ Dễ biểu diễn các quan hệ không gian.
+ Thích hợp với phân tích mạng.
+ Dễ tạo đồ họa đẹp, chính xác.
Nhược điểm:
+ Cấu trúc phức tạp.
+ Khó chồng ghép.
2

2

+ Khó biểu diễn không gian liên tục.
Câu 5: Trình bày dữ liệu không gian theo mô hình Raster?
*Khái niệm: Mô hình Raster được biểu diễn không gian như là một ma trận số
nguyên, mỗi giá trị số nguyên đại diện cho một thuộc tính, vị trí của số nguyên
chính là vị trí của đối tượng.
-Mô hình dữ liệu Raster sử dụng những ô lưới vuông quy chuẩn (pixel).
*Các thực thể, đặc điểm dữ liệu Raster:
Thực thể: + Vị trí của mỗi pixel được xác định bằng vị trí dòng và cột.
+ Giá trị được gán vào pixel tượng trưng cho một thuộc tính vùng và
mã.
+ Cấu trúc dữ liệu Raster là hệ thống biểu diễn ảnh gồm các ô nhỏ,
đồng nhất bên trong sắp xếp thành lưới.
Đặc điểm: + Không gian được chia thành ô lưới.
+ Các đối tượng được xác định bằng vị trí dòng và cột.
+ Ô hay pixel là đơn vị cơ sở trong mô hình dữ liệu Raster
+ Độ phân giải không gian được quyết định bởi kích thước ô.
*Mã hóa:
-Mã hóa theo dòng: là kỹ thuật nén dữ liệu theo một chiều , các ô liền nhau có
cùng giá trị trên một dòng được nhóm lại.
Đặc điểm: + Không hữu hiệu khi thuộc tính thay đổi nhiều.
+ Tìm kiếm chậm, không thể hiện tính lân cận.
-Mã hóa theo kiểu chia bốn:
+ Không gian được chia nhỏ thành bốn phần bằng nhau từ khi bắt gặp vùng
không đồng nhất.
3

3

+ Chia nhỏ cho đến khi các điểm nút cuối cùng tức là khi chỉ còn các ô vuông
nguyên sinh có giá trị chuyên đề đồng nhất.
*Ưu, nhược điểm:
-Ưu điểm: + Cấu trúc đơn giản, đồng nhất.
+ Dễ chồng ghép bản đồ với các dữ liệu viễn thám.
+ Dễ phân tích không gian, đặc biệt là không gian liên tục.
+ Dễ mô hình hóa.
-Nhược điểm: + Cần nhiều bộ nhớ.
+ Khi giảm độ phân giải để giảm khối lượng dữ liệu sẽ làm giảm độ
chính xác hay làm mất thông tin.
+ Khó biểu diễn các mối quan hệ không gian.
+ Không thích hợp với phân tích mạng.
+ Đồ họa không đẹp.
Câu 6: So sánh Vecto - Raster?
Vecto

Raster

-Là sự thể hiện chính xác các đối tượng -Là hệ thống biểu diễn ảnh gồm các ô
trong thế giới thực lên bản đồ số = gtri nhỏ, đồng nhất bên trong sắp xếp thành
liên tục của các cặp tọa độ.
lưới.
- Cấu trúc DL phức tạp hơn Raster.
-Cấu trúc DL đơn giản.
-Các phép chập bản đồ khó thực hiện
được.
-Các thao tác chập bản đồ thực hiện dễ
dàng và đơn giản.
-Bài toán mô hình khó thực hiện

-Bài toán mô hình thực hiện dễ dàng.
-Dl gọn (chiếm ít bộ nhớ ) hơn mô hình
Raster.
-Dữ liệu cồng kềnh.
4

4


-Cho phép mã hóa topo hiệu quả hơn và -Mối quan hệ topology khó có thể thể
vì vậy cho phép thực hiện các phép liên hiện được. bài toán mạng khó thực hiện.
quan đến các thông tin topo ( như phân
tích mạng )

Hoặc lớp td6 thầy phong dạy:
Raster
Giống

Vecto




Đặc trưng thể hiện bởi các trục tọa độ X,Y
Mỗi đặc trưng được liên kết tới các bảng có chứa dữ liệu đặc
trưng số liệu




Cần nhiều bộ nhớ
Khó biểu diễn các mối quan
hệ không gian
Không thích hợp với phân
tích mạng
Đồ họa không đẹp
Dễ chồng ghép bản đồ với
các DL viễn thám
Cấu truc đơn giản đồng nhất
Là dạng ô lưới
Chi phí cao
Không tốt để biểu diễn
đường và điểm các vùng
liên tục



Khác







Câu 7: Xác định mối quan hệ topology? Mô tả?

5

5











Tiết kiệm bộ nhớ
Dễ biểu hiện các mối quan
hệ không gian
Thích hợp với phân tích
mạng
Dễ tạo đồ họa đẹp, chính
xác
Khó chồng ghép
Cấu trúc phức tạp
Là dạng tuyến tính
Chi phí thấp
Đcx cao nhưng không tốt
để biểu diễn các trường
liên tục


Câu 8: Tại sao mô hình vecto kiểu topology lại có ưu điểm loại bỏ dư thừa dữ
liệu và xử lý được chuẩn xác hơn?
-Tổ chức dữ liệu vecto thường ở dạng nén, có thể chứa được một lượng dữ liệu

vecto rất lớn trong tư liệu không gian. Mặt khác, cấu trúc topology ra đời trên nền
tảng của mô hình dữ liệu cung – nút nên dư liệu gọn( chiếm ít bộ nhớ), không làm
tốn nhiều phần của bộ nhớ trong máy tính => loại bỏ dư thừa dữ liệu.
-Các topology được mô tả bằng các quan hệ không gian nên được xử lý chuẩn
xác hơn.
Câu 9:Mô hình dữ liệu quan hệ là gì? Cho ví dụ?
Mô hình CSDL quan hệ là mô hình bao gồm một hệ thống các kí hiệu để mô tả
dữ liệu dưới dạng bảng (các hàng, các cột) như quan hệ bộ, thuộc tính, khoá chính,
khoá ngoại... Trong mô hình bao gồm một tập hợp các phép toán tập hợp, các phép
toán quan hệ, các ràng buộc toàn vẹn quan hệ.
Ví dụ:
Bảng : Học-Sinh
Mã SV
Họ đệm
DC00205555
Nguyễn Hồng
DC00206666
Phan Diệu
DC00207777
Đỗ Bình
DC00208888
Nguyễn Minh
 Bộ:DC00208888 Nguyễn Minh Hiếu
6

6

Tên
Hà
Linh

An
Hiếu






Quan hệ : Học sinh
Thuộc tính: Tên
Miền giá trị: Hà, Linh, An, Hiếu,…

Câu 10: Phân biệt mô hình quan hệ với mô hình hướng đối tượng?

Mô hình dữ liệu quan hệ



Khác







Giống

7



Biểu diễn dưới dạng
bảng
Thuộc tính: 1 tính chất
riêng biệt của 1 đối
tượng
Hạn chế trong biểu diễn
ngữ nghĩa
Khả năng tối ưu hóa các
xử lý phong phú
Được định nghĩa trên tập
hợp các thuộc tính

Mô hình dữ liệu hướng đối
tượng







Biểu diễn bằng sơ đồ lớp
Thuộc tính : biểu diễn 1
đặc trưng của đối tượng
Cho phép định nghĩa
kiểu đối tượng phức tạp
Khả năng tối ưu hóa các
xử lý bị hạn chế trong

nhiều trường hợp
1 đối tượng trong thế
giới thực được xác định
bởi 1 định danh duy nhất

Cấu trúc lưu trữ phức tạp, cấu trúc dữ liệu không linh hoạt

7


Câu 6: So sánh vecto với raster
Dữ liệu Raster

Dữ liệu Vecto

- Là hệ thống biểu diễn ảnh gồm các ô - Là sự thể hiện chính xác các đối tượng
nhỏ, đồng nhất bên trong sắp xếp thành trong thế giới thực lên bản đồ số bằng
lưới.
giá trị liên tục của các cặp tọa độ.
-Cấu trúc dữ liệu đơn giản.

-Cấu trúc dữ liệu phức tạp hơn Raster.

-Các thao tác chập bản đồ thực hiện dễ -Các phép chập bản đồ khó thực hiện
dàng và đơn giản.
được.
-Bài toán mô hình thực hiện dễ dàng.

-Bài toán mô hình khó thực hiện.

-Dữ liệu cồng kềnh.

-Dữ liệu gọn ( hiếm ít bộ nhớ) hơn mô
hình Raster.

-Mối quan hệ topo khó có thể thể hiện -Cho phép mã hóa topo hiệu quả hơn và
được. Bài toán mạng khó thực hiện.
vì vậy cho phép thực hiện các phép liên
quan đến các thông tin topo ( như trong
phân tích mạng).

8

8