ĐỀ CƯƠNG VIỄN THÁM VÀ GIS

1

ĐỀ CƯƠNG VIỄN THÁM VÀ GIS
Câu 1: Ảnh hưởng của khí quyển đến ánh sáng???


Những ảnh hưởng đó là: sự tán xạ, truyền qua, hấp thụ ánh sáng của khí quyển.
Nguyên nhân là do sự tương tác cơ học của các thành phần khí quyển đối với ánh
sáng. Mỗi thiết bị viễn thám nhận được tín hiệu năng lượng từ 1 nguồn sáng nào đó
đều phải truyền qua khí quyển 1 khoảng cách nhất định, khoảng cách này được gọi là



đường truyền.
Ảnh hưởng của khsi quyển đến ánh sáng khi truyền qua nó phụ thuộc vào thành phần


•

vật chất ( các chất khí N2,C, nước, bụi…); bề dày khí quyển và vị trí đặt của sensor.
Sự tán xạ :
Là sự lan truyền ánh sáng 1 cách không định hướng gây ra bởi các phần tử nhỏ bé

•
•
o
-

trong khí quyển.
Đặc điểm: + Độ dài bước sóng không đổi
+ Tán xạ theo mọi hướng nhưng không đồng nhất về cường độ.

Tùy thuộc vào mật độ, bề dày, độ dài bước sóng mà người ta phân thành 3 loại sau:
Tán xạ Reyleight
Là sự tương tác các bức xạ khi đường kính hạt nhỏ hơn bước sóng tia bức xạ, gây ra
bởi các hạt bụi, phân tử Nitơ hoặc Oxy. Xảy ra ở phần trên cùng của khí quyển và
phân tán gần như đồng đều, nó tạo ra 1 số hiệu ứng như hoàng hôn đỏ, bầu trời màu

-

xanh,….
Ảnh hưởng của tán xạ Reyleight là tỉ lệ nghịch với mũ bậc 4 của bước sóng . Do đó
khi bước sóng ngán thì sự tán xạ mạnh hơn so với tán xạ của tia sáng có bước sóng

o
-

dài.
Tán xạ Mie
Xảy ra khi đường kính hạt trong không khí = bước sóng của tia sáng. Nguyên nhân là
do các hạt bụi lớn, hơi nước, khói; xảy ra ở tầng dưới của khí quyển, phân tán không

o
-

đồng đều. Hiệu ứng: mây trắng, sương mù trắng
Tán xạ không chọn lọc
Xảy ra khi đường kính hạt trong không khí lớn hơn bước sóng của tia sáng, nguyên
nhân chủ yếu là do các giọt nước, các hạt bụi. Bước sóng của tia sáng phân tán không


-

đều.
Sự hấp thụ
Đây là nguyên nhân dẫn đến sự giảm năng lượng của ánh sáng
Khi truyền qua khí quyển, hiện tượng hấp thụ năng lượng xảy ra khác nhau đối với
một bước sóng nhất định. Hiện tượng hấp thụ năng lượng mặt trời của khí quyển phụ
thuộc vào các thành phần hóa học, ví dụ như là hơi nước, khí CO2, khí 03 …
1


2
-

Trong dải phổ, vùng dải sóng mà ở đó năng lượng bị hấp thụ ít nhất và được truyền


-

qua nhiều nhất là các cửa sổ khí quyển
Sự truyền qua
Ngoài phần bị hấp thụ hoặc tán xạ, năng lượng ánh sáng mặt trời có thể được truyền
qua khí quyển để đến Trái Đất. Cửa sổ khí quyển là vùng mà năng lượng ánh sáng
truyền qua nhiều nhấtvà bị hấp thụ ít nhất , nó truyền năng lượng đến các đối tượng
trên mặt đất, nhờ đó các máy cảm biến có thể ghi nhận được năng lượng ánh sáng tốt
nhất.
Câu 2 : Độ phân giải ảnh số của ảnh viễn thám???
Độ phân giải chính là độ điểm/ inch. Nó được chia thành mấy dạng như sau:

o

Độ phân giải không gian: Là kích thước nhỏ nhất của một vật mà bộ cảm ghi phổ
(sensor) có thể nhận biết được về đối tượng không gian phân cách với đối tượng
không gian khác nằm cạnh đối tượng này. Trên lí thuyết độ phân giải này được xác
định bởi góc nhìn tức thời của bộ thu và thường thể hiện bằng kích thước pixel. Độ
lớn pixel của ảnh sẽ là đơn vị xác định độ phân giải không gian của hệ thống. Độ
phân giải pixel càng cao thì pixel càng nhỏ và ngược lại. VD : độ phân giải của ảnh

o

SPOT là 10m, NOAA 1km, ảnh radar 6,4m…
Độ phân giải phổ: Là số lượng kênh ảnh của 1 ảnh về một khu vực nào đó . Số lượng
kênh phụ thuộc vào khả năng nhạy, ghi phổ của thiết bị hay bộ cảm. Độ phân giải

o

phổ càng cao thì số kênh phổ càng nhiều.
Độ phân giải thời gian: Thực chất độ phân giải này không phụ thuộc vào thiết bị ghi
ảnh mà chỉ liên quan đến khả năng chụp ảnh lặp lại của vật mang, nghĩa là liên quan
đến quỹ đạo của vật mang. Mỗi loại vật mang có độ phân giải thời gian khác nhau,

o

VD : Landsat 18 ngày, SPOT 26 ngày, GMS 30 phút,…
Độ phân giải bức xạ: Là sự thay đổi nhỏ nhất của độ sáng có thể phát hiện bởi đầu
thu, ảnh có bức xạ càng cao thì sử dụng càng nhiều bậc để thể hiện giá trị độ sáng của
pixel và có thể cho phép phân biệt được những sự thay đổi nhỏ hơn về độ sáng của



các đối tượng.

VD: 2 bit  22= 4 cấp độ xám ( tức là từ 0→ 3)
8 bit  28= 256 cấp độ xám ( từ là từ 0→255)
Như vậy ta thấy càng nhiều bit thì độ phân giải bức xạ càng lớn.
Câu 3: Phổ phản xạ của một số đối tượng tự nhiên???

-

Khi năng lượng điện từ rơi vào một vật thể ở trên mặt đất, sẽ có 3 thành phần năng
lượng cơ bản tương tác với đối tượng, đó là: phản xạ, hấp thụ và truyền qua.
2


3



Ei(λ)= Er(λ) + Ea(λ) + Et(λ)
(1)
Trong đó Ei : năng lượng truyền tới đối tượng.
Er : năng lượng phản xạ.
Ea : năng lượng hấp thụ.
Et: năng lượng truyền qua.
Tất cả các năng lượng này đều là hàm của 1 bước sóng nào đó
Từ (1) =>
Er(λ)= Ei(λ) – [ Ea(λ) + Et(λ)]
Năng lượng phản xạ thì bằng năng lượng rơi xuống một đối tượng sau khi đã bị suy
giảm do việc truyền qua hoặc hấp thụ đối tượng. Tỷ lệ giữa các hợp phần năng lượng
đó là khác tùy thuộc vào bước sóng và thông thường trạng thái phản xạ năng lượng
ánh sáng thường liên quan đến đặc điểm cấu tạo và thành phần vật chất của đối

-

-

tượng.
Độ phản xạ phổ:
λ=
Là tỷ lệ phần trăm của năng lượng tới đối tượng và được phản xạ trở lại. Với cùng 1
đối tượng độ phản xạ phổ khác nhau ở các bước sóng khác nhau.
Phổ phản xạ là thông tin quan trọng nhất mà viễn thám thu được từ các đối tượng.
Các đối tượng trong cùng 1 nhóm sẽ có đường cong phổ phản xạ tương đối giống
nhau.
Tuy nhiên, các đường cong sẽ khác nhau về giá trị độ lớn của phổ phản xạ và các

-

điểm cực trị trên đường cong.
Đồ thị phản xạ phổ được xây dựng với chức năng là hàm số của giá trị phổ xạ và

-

bước sóng, được gọi là đường cong phổ phản xạ.
Hình dáng của đường cong cho ta biết 1 cách tương đối tính chất phổ của 1 đối tượng
và đường cong này phụ thuộc rất nhiều vào dải sóng mà sensor đặt để ghi tín hiệu

o

phổ.
Mô tả một số đặc điểm chính
Thực vật: Ở giai đoạn trưởng thành thực vật thường chứa rất nhiều chất diệp lục, nó

phản xạ rất mạnh ánh sáng có bước sóng nằm trong dải sóng từ 0,5µm – 0,6 m, tương
ứng với dải sóng màu xanh lục. Đó cũng là lí do tại sao mắt ta lại nhìn thấy thực vật
giai đoạn này có màu xanh lục. Khi sắc tố diệp lục giảm đi – tức là thực vật chuyển
sang giai đoạn sắp rụng lá, héo úa,… thì khả năng phản xạ mạnh ánh sáng có bước
sóng đỏ trội hơn so với xanh, chính vì thế mà mắt ta lại nhìn thấy thực vật có màu

o

vàng cam, đỏ thậm chí là đỏ hẳn.
Nước: Nước trong phản xạ mạnh ở vùng sóng của tia xanh lơ và yếu dần khi sang
vùng tia xanh lục, triệt tiêu ở cuối dải sóng đỏ. Khi nước bị đục, khả năng phản xạ
tăng lên do chịu ảnh hưởng bởi sự tán xạ của các vật chất lơ lửng. Sự thay đổi về tính
3


4

chất của nước( độ đục, độ mặn, độ sâu,..) đều ảnh hưởng đến tính chất phổ của
chúng. Nghĩa là khi tính chất nước thay đổi, hình dạng đường cong và giá trị phổ
o

phản xạ sẽ bị thay đổi theo.
Đất khô: Đường cong phổ phản xạ của đất khô tương đối đơn giản, ít có những cực
đại và cực tiểu một cách rõ ràng, lí do chính là các yếu tố ảnh hưởng đến tính chất
phổ của đất khá phức tạp và không rõ ràng như ở thực vật. Tuy nhiên quy luật chung

o

là giá trị phổ phản xạ của đất tăng dần về phía sóng có bước sóng dài.
Đá: Đá cấu tạo khối, khô có dạng đường cong phổ phản xạ tương tự như của đất song

giá trị tuyệt đối thường cao hơn, sự biến động của giá trị phổ phản xạ phụ thuộc vào
nhiều yếu tố của đất: mức độ chứa nước, cấu trúc, cấu tạo, thành phần khoáng vật,…
Câu 5: Khái niệm ảnh phân loại kiểm định? Vẽ sơ đồ và trình bày quá trình
phân loại ảnh kiểm định???
Phân loại ảnh vệ tinh là kỹ thuật được sử dụng để phân loại và gán các loại đối tượng
các vùng có đặc tính gần giống nhau vào các nhóm, hay lớp để phân biệt nhóm tượng
này với các đối tượng khác trên ảnh.
Phân loại có kiểm định: phân loại có kiểm định được dùng để phân

o

loại các đối tượng theo yêu cầu của người sử dụng. Trong quá trình phân loại, máy
tính sẽ yêu cầu người sử dụng lựa chọn mẫu để đưa vào phân loại. Những mẫu này
có thể được lấy dựa trên cơ sở khảo sát thực địa, qua phân tích ảnh máy bay, hoặc từ
các tư liệu bản đồ chuyên đề. Các mẫu được lựa chọn gọi là “điểm chìa khoá” trong
quá trình phân loại. Phần mềm ENVI có một vài phương pháp phân loại ảnh có kiểm
định, đó là: Parallelpiped, Binary Encoding, Minimum Distance, Spectral Angle
Mapper, Maximum Likelihood.
Tuy nhiên, người ta thường hay dùng 2 phương pháp đó là Parallelpiped và
Maximum Likelihood
Tiến hành phân loại:
Chọn mẫu (ROIs – Region of Interest)

•
o

Chọn OverlayRegions of InterestDefine region of interest

o

Một hộp thoại sẽ xuất hiện liệt kê danh sách các mẫu đã có sẵn. Để
tạo một mẫu mới, chúng ta di chuyển con trỏ đến khu vực quan tâm trên ảnh. Ví dụ
chúng ta muốn chọn mẫu là đối tượng nước, thì chúng ta di chuyển đến sông và chọn
mẫu.
4


5

Dùng chuột để xác định trên ảnh một vùng chứa những pixel có tính

o

chất tương đối đồng nhất
Click vào phím trái của chuột liên tục để đánh dấu đường bao của

o

vùng trên, và click phím phải của chuột để đóng vùng. Kết thúc thủ tục trên bằng
nháy đúp và phím phải của chuột.
Vùng vừa chọn trên (polygon) sẽ được tô màu đỏ. Trong hộp thoại

o

“ROI tool box, sẽ liệt kê số pixel trong vùng vừa chọn
Nếu bạn muốn đưa thêm số pixel ở các khu vực khác có cùng tính

o

chất vào mẫu trên, thì chỉ đơn giản chọn và vẽ một vùng khác

Để chọn các mẫu khác tương ứng với các đối tượng khác ví dụ như

o

đất trống, ruộng lúa, vvv. Click “New Region” trong hộp thoại “ROI Tool Box”,
thực hiện lại các thủ tục trên, lần này màu tô cho vùng mới sẽ đổi thành màu xanh lá
cây, lần sau sẽ là màu xanh nước biển.
Thực hiện các thủ tục trên đến khi nào ta xác định đủ số vùng tương

o

ứng với số đối tượng mà chúng ta cần phân loại và quan tâm rồi sau đó ghi lại mẫu
(ROIs) ra một file.
•

Kiểm tra các chỉ số thống kê như giá trị cực tiểu, cực đại, độ lệch tiêu
chuẩn, giá trị trung bình, và biểu đồ histogram, ..vv cho từng nhóm hay mẫu đã chọn.

•

Tiến hành phân loại ảnh bằng phương pháp Maximum Likelihood
Classification SupervisedMaximum likelihoodchọn ảnh đã

o

nắn chỉnh cần phân loạiOK.
Một hộp thoại sẽ xuất hiện để chúng ta chọn các thông số cho

o

phương pháp trên. Hộp thoại cũng sẽ yêu cầu chúng ta lựa chọn các mẫu (ROIs) mà
chúng ta đã làm ở bước trước. Lựa chọn “Select all Items”
o

Xác định ngưỡng xác suất (probability threshold) = 0.9

o

Gõ tên file ghi kết quả kiểm định vào (tên file nên đặt thế nào sao cho
có ý nghĩa)

o

Lựa chọn cách hiển thị file mới phân loại ở chế độ Grey Scale và
dùng chức năng Load New Image để chúng ta có thể liên kết với ảnh chưa phân loại
để so sánh đánh giá kết quả mới phân loại.

5


6

Sơ đồ:
CÂU 6) Khái niệm phân loại không kiểm định? Vẽ sơ đồ và trình bày quá trình
phân loại ảnh không kiểm định???
Phân loại không kiểm định: với phân loại này, phổ phản xạ hay xám độ

•

khác nhau của các nhóm Pixel trên ảnh được phân loại theo kinh nghiệm và được đặt

tên một cách không có kiểm định ngoài thực địa. Thông thường số lượng các lớp
được phân chia trong phân loại không kiểm định nhiều hơn so với phân loại có kiểm
định. Sau khi đối chiếu và so sánh kỹ, một số lớp gần nhau có thể được điều chỉnh và
đồng nhất để phù hợp với thực tế. Phương pháp này thường chỉ dùng để phân loại sơ
bộ trước khi bước vào phân loại chính thức.
Phần mềm ENVI có 2 phương pháp phân loại ảnh không kiểm định, đó là:

•

IsoData (tham khảo thêm sách để biết thuật toán của phương pháp

o

này)
K-Means (tham khảo thêm sách để biết thuật toán của phương pháp

o

này)
Phân loại không kiểm định bằng phương pháp IsoData:
•

Chọn ClassificationUnsupervisedIsoData

•

Lựa chọn ảnh đã đăng ký làm file dữ liệu đầu vào (Input file) sau đó nhấn
OK

•

Khi một hộp thoại xuất hiện liệt kê các thông số của phương pháp này,
chúng ta chọn số lớp cần phân loại, sau dó chọn file ghi kết quả kiểm đinh (lưu ý nên
đặt tên file kết quả sao cho có ý nghĩa) ròi nhấn OK

6


7

Sau khi đã phân loại, chọn file kết quả và chọn “Grey Scale”; chọn “New

•

image” để hiển thị ảnh mới phân loại mà vẫn giữ nguyên được cửa sổ của ảnh chưa
phân loại;
Chọn Link để liên kết 2 cửa sổ của 2 ảnh (ảnh chưa phân loại, và ảnh vừa

•

phân loại) để so sánh
Phân loại không kiểm định bằng phương pháp K-mean:
•

Chọn ClassificationUnsupervisedK-mean

•

Lựa chọn ảnh đã đăng ký làm file dữ liệu đầu vào (Input file) sau đó nhấn
OK

•

Khi một hộp thoại xuất hiện liệt kê các thông số của phương pháp này,
chúng ta chọn số lớp cần phân loại, sau dó chọn file ghi kết quả kiểm đinh (lưu ý nên
đặt tên file kết quả sao cho có ý nghĩa) rồi nhấn OK

•

Sau khi đã phân loại, chọn file kết quả và chọn “Grey Scale”; chọn “New
image” để hiển thị ảnh mới phân loại mà vẫn giữ nguyên được cửa sổ của ảnh chưa
phân loại;

•

Chọn Link để liên kết 2 cửa sổ của 2 ảnh (ảnh chưa phân loại, và ảnh vừa
phân loại) để so sánh.

Sơ đồ:
Câu 8): Khái niệm bản đồ? Trình bày các đặc tính của bản đồ???
-

Theo Robinson (1984): là sự thu nhỏ điển hình về diện tích
Hoặc bản đồ là sự chuyển đổi toạ độ của một bề mặt không gian bằng phẳng trên quả
đất về một lưới chiếu phẳng. Bản đồ bao gồm cả dữ liệu thông tin quan trọng đầu vào

o

thể hiện các kết quả phân tích đầu ra của hệ thống đó.
Các đặc tính của bản đồ:

Đặc tính biểu thị: bao gồm

7


8


Đặc tính điểm: là sự thể hiện sự định vị độc nhất đặc trung cho một vật thể trên bản
đồ có đường biên hay ình dáng quá nhỏ không thể thể hiện bằng một đường hoặc



vùng mà phải dùng kí hiệu đặc biệt hay nhãn để thể hiện vị trí điểm.
Đặc tính đường: là một chuỗi tọa độ liên tiếp nối liên nhau để thể hiện cho các vật thể
có hình dạng tuyến tính nhưng quá hẹp để có thể thể hiện thành vùng hoặc để thể



hiện một đặc tính địa lí không có chiều rộng như các đường đồng mức.
Đặc tính vùng: thể hiện sự khép kín đường biên của một vùng tương đối đồng nhất



trên bản đồ.
Các đặc tính khác có tính diễn tả là kí hiệu và ghi chú, bản đồ giấy biểu thị các đặc
tính diễn tả bằng các kí hiệu đồ họa, VD: đường giao thống cấp khác nhau có đường

o


và màu sắc thể hiện khác nhau, rừng thể hiện bằng màu xanh lục,…
Đặc tính đặc thù:
Tỷ lệ là sự phóng to, thu nhỏ theo yêu cầu một vùng trái đất trên một bản đồ để thể
hiện tỉ lệ khoảng cách trên một trang bản đồ hay một ảnh đến chiều dài thực tế trên bề
mặt TĐ. Giá trị của tỉ lệ được thể hiện bằng các tham số đại lượng cho biết phép đo
trên bản đồ và thực địa có cùng một đơn vị đo. Tỉ lệ của một bản đồ phụ thuộc vào
lượng thông tin và độ lớn của vùng sẽ được thể hiện trên bản đồ. Bản đồ có tỉ lệ lón
sẽ trình bày các đặc tính địa lí một cách chi tiết hơn nhưng chỉ thể hiện được một
vùng nhỏ hơn vì sô thu nhỏ của bản đồ lớn hơn. Bản đồ có tỉ lệ nhỏ có thể trình bày
được một vùng rộng lớn nhưng mức độ thể hiện chi tiết sẽ nhỏ hơn vì hệ số thu nhỏ



nhỏ hơn.
Độ phân giải: là sự thể hiện sự chính xác, rõ ràng về vị trí và hình dáng của các đặc
tính bản đồ đã được xác định theo một tỉ lệ bản đồ đã cho trước. Đối với một bản đồ
tỉ lệ lớn độ phân giải của các đặc tính đạt gần với các đặc tính thực tế hơn vì mức độ
thu nhỏ của bản đồ từ thực địa nhỏ hơn. Khi tỉ lệ bản đồ giảm dần thì độ phân giải
cũng sẽ thấp đi vì khi đó các đặc tính sẽ được làm trơn, đơn giản dần thậm chí có thể
mất đi trên bản đồ.
Câu 9) Trình bày 6 chức năng, nhiệm vụ của GIS???
6 chức năng đó là: nhập dữ liệu, lưu trữ, truy vấn, phân tích, hiển thị, xuất dữu liệu.

-

Nhập dữ liệu: Thành phần nhập dữ liệu bao gồm tất cả các tác vụ liên quan đến chuy
đổi dữ liệu thu thập được ở khuôn dạng bản đồ có sẵn, số liệu thực địa, các bộ phận
thu cảm ứng (bao gồm ảnh hàng không, ảnh vũ trụ và các cách thu thập dữ liệu gián

8


9

tiếp khác) thành dạng số. Có rất nhiều công cụ máy tính khác nhau để thực hiện công
o

việc này: Bàn phím, bàn số hoá, tệp text, máy quét ảnh, băng từ,đĩa cứng.
Số hoá phương pháp đơn giản, rẻ và phổ biến nhất để số hoá bản đồ giấy. Phương
pháp này được thực hiện trên nguyên tắc là vị trí của con chuột có thể được xác định

o

khi ta di nó trên mặt bản đồ giấy. Độ chính xác có thể đạt từ 0,075mm đến 0,25mm
Scan bản đồ giấy: Mục đích là tạo ảnh raster nền để thiết lập bản đồ số; Chuyển đổi

o

dữ liệu đã quét sang dữ liệu dạng vector để dùng trong GIS vector
Đo đạc thực địa và thu toạ độ thủ công: Trong phương pháp này người ta đo góc và
khoảng cách từ những điểm đã biết trước để xác định vị trí của điểm cần đo. Các dữ
liệu đo đạc vì vậy thường được ghi dưới dạng toạ độ góc và sau đó được chuyển sang
dạng toạ độ vuông x,y thông thường. Việc tra dữ liệu tọa độ thủ công đòi hỏi nhiều

o

thời gian, gấp 2-3 lần so với phương pháp số hoá
Ảnh hàng không và phân tích ảnh hàng không: Thông tin; Ảnh không gian 3 chiều

o

(3D); Phân loại đối tượng
Ảnh viễn thám là sản phẩm dữ liệu cuối cùng của viễn thám là dữ liệu đầu vào cho

-

GIS
Lưu trữ: dưới dạng Vector, Raster . Là chức năng hoạt động quan trọng nhất của một
phần mềm GIS. Dữ liệu với các tính chất như vị trí , các liên kết (quan hệ không
gian) và các thuộc tính của các nguyên tố địa lý như điểm, đường, vùng đại diện cho
các thực thể trên bề mặt được các chương trình máy tính tổ chức cơ sở dữ liệu theo
Hệ thống quản trị dữ liệu. Chức năng thể hiện sự trao đổi, chuyển đổi dữ liệu của
phần m ềm giúp cho người sử dụng có thể duy trì bảo dưỡng và cập nhật các dữ liệu
đã có sẵn hoặc có thể nhập xuất dữ liệu với một hay nhiều phần mềm tin học khác
đồng thời giúp cho khả năng phân tích các dữ liệu được thực hiện linh hoạt và chính

-

xác hơn.
Truy vấn dữ liệu: Xác định đối tượng dựa vào đặc tính cụ thể ; xác định đối tượng

-

dựa trên những điều kiện đặc biệt.
Phân tích dữ liệu: phân tích khoảng cách, chồng xếp bản đồ, mạng lưới
Hiển thị dữ liệu: dưới dạng maps, graphs, reports
Xuất dữ liệu: dưới dạng bản đồ giấy, internet, tài liệu báo cáo, file ảnh.
Câu 10) Phép chiếu bản đồ là gì? Trình bày khái niệm, đặc điểm các phép chiếu
cơ bản???

o

Phép chiếu bản đồ là một phương pháp toán học được sử dụng để thể hiện bề mặt 3D,
tròn của trái đất hoặc một phần của bề mặt trái đất trên một bản đồ 2D, bằng phẳng;
9


10

hiểu một cách đơn giản thì phép chiếu bản đồ là sự chuyển đổi có hệ thống từ tọa độ
hình cầu thành hệ tọa độ phẳng. Quá trình này luôn dẫn đến sự biến dạng một hoặc
o
-

nhiều thuộc tính bản đồ, như diện tích, tỷ lệ, hình dạng hoặc phương hướng.
Khái niệm, đặc điểm các phép chiếu cơ bản:
Nhóm phép chiếu hình trụ: Là phép chiếu hình trụ thể hiện sự cắt hoặc giao của một
hình trụ với hình cầu. Hình trụ tiếp xúc sẽ cắt bề mặt hình cầu và tạo ra một đường
tròn lớn như trường hợp phép chiếu hình nón và c ũng thể hiện tính tương đương về
khoảng cách. Trong trường hợp tổng quát thì giao tuyến của hình trụ và trái đất là
đường xích đạo. Tiếp tuyến này được gọi là đường chuẩn và nó không bị biến dạng
trên mặt phẳng chiếu. Độ biến dạng, sai số tăng nhanh về 2 cực. Các đường kinh



tuyến cách đều nhau còn vĩ tuyến thì song song nhưng không cách đều nhau nữa.
Trường hợp hình trụ tiếp giáp với mặt cầu tại đường tròn lớn nhất (là đường tròn hình



thành trên bề mặt trái đất do măt phẳng cắt qua trung tâm trái đất)
Trường hợp phép chiếu trụ cát tuyến, hình trụ cắt hình cầu tại hai đường tròn nhỏ
(đường tròn hình thành trên bề mặt trái đất do một mặt phẳng cắt không đi qua tâm



trái đất).
Khi hình trụ thẳng góc với trục trái đất (đường nối hai cực) thì ta có hệ chiếu hình trụ



ngang.
Khi hình trụ nằm với một góc chéo, không trực giao với trục trái đất, ta có hệ chiếu

o

hình trụ chéo.
Nhóm chiếu hình nón: Hình thành với việc chiếu hình cầu lên hình nón. Phép chiếu
hình nón được phân loại theo kích thước của bản thân hình nón cũng như vị trí của nó
đối với trái đất. Trong phép chiếu này các đường kinh độ và vĩ độ được chiếu lên
hình nón tiếp tuyến với địa cầu dọc theo hình tròn nhỏ nào đó. Thông thường người
ta chọn trục của hình nón trùng với trục quay của Trái đất. Trong trường hợp này
vòng tròn trực giao giữa hình nón và Trái đất là vĩ tuyến.Vĩ tuyến được chiếu thành
các cung của các đường tròn đồng tâm; kinh tuyến được chiếu thành các tia mà góc ở
giữa chúng là đều nhau.Tỉ lệ trong phép chiếu này bị thay đổi nhanh về các hướng. Vì
vậy nó chỉ phù hợp với các vùng vĩ độ trung bình, đặc biệt những vùng có hướng
Đông -Tây. Độ biến dạng ở cực rất nhỏ( không đáng kể) nhưng tăng dần khi tiến về





XĐ.
Hình nón tiếp xúc với hình cầu tại một đường tròn nhỏ.
Hình nón cắt hình cầu tại một đường nhỏ và tiếp xúc tại đường tròn lớn.

10


11
o

Nhóm chiếu góc phương vị: Chiếu góc phương vị được tạo lên khi khối cầu được
chiếu lên một mặt phẳng. Các đối tượng trên bản đồ được tạo ra bằng chuyển đổi vị
trí của chúng từ địa cầu sang mặt phẳng. Trong phép chiếu mặt phẳng chuẩn, kinh
tuyến và các đường thẳng vĩ tuyến là các đường tròn đồng tâm hướng về cực và




chúng chỉ có một điểm duy nhất không bị biến dạng là tiếp điểm.
Mặt phẳng tiếp xúc với mặt cầu tại một điểm .
Mặt phẳng cắt khối cầu tại một đường tròn nhỏ.
Phép chiếu này có thể chọn ở 2 vùng cực của hình cầu. Phép chiếu này có độ biến
dạng nhỏ tại tiếp điểm, giữ nguyên được hình dáng vật thể đồng dạng với hình chiếu
của nó trên mặt phẳng. Đối với phép chiếu cực thì càng về XĐ sai số, biến dạng càng
nhiều; vĩ tuyến là các đường trong đồng tâm , kinh tuyến là các đường hội tụ và đi
qua tâm.
Câu 11): Cấu trúc dữ liệu không gian trong GIS là gì? Trình bày khái niệm, đặc
điểm của mô hình lưu trữ dữ liệu dạng vector ( điểm, đường, vùng)???

o
o

Cấu trúc dữ liệu không gian trong GIS:bao gồm
Mô hình dữ liệu Vector: sử dụng các điểm, đường, vùng rời rạc để thể hiện cho các

o

đối tượng rời rạc thông qua thuộc tính tên hoặc mã số quy định.
Mô hình dữ liệu Raster: là kiểu cấu trúc dữu liệu mô tả không gian dưới dạng các

o
o

lưới ô vuông quy chuẩn( các pixel hay điểm ảnh).
Mô hình dữ liệu dạng vector:
Điểm: được xác định bởi cặp giá trị tọa độ (X,Y). Các đối tượng đơn, thông tin địa lí
chỉ gồm cơ sở vị trí, sẽ được phản ánh là đối tượng điểm. VD: vị trí ô tiêu chuẩn,
ngôi nhà, sân bóng,…Đặc điểm: là tọa độ đơn (X,Y); không cần thể hiện chiều dài và

o

diện tích.
Đường: được xác định như một tập hợp dãy các điểm. Tất cả đối tượng địa lí có dạng
tuyến tính được phản ánh bằng đối tượng đường. VD: đường giao thông, hệ thống
sông suối,… Đặc điểm: là một dãy các cặp tọa độ, một đường được bắt đầu và kết

o

thúc bởi nút (node), các đường cắt nhau tại nút.
Vùng : là đối tượng hình học 2 chiều được xác định bởi ranh giới các đường thẳng.
Các đối tượng địa lí có diện tích và đóng kín bởi các đường, cung được gọi là đối
tượng vùng. VD: lô đất, khoảnh rừng,…Đặc điểm: được mô tả bằng tập tập các
đường và điểm nhãn; một hoặc nhiều đường định nghĩa đường bao của vùng.
Câu 12) Cấu trúc dữ liệu không gian trong GIS là gì? Trình bày khái niệm, đặc
điểm của mô hình lưu trữ dữ liệu dạng raster ( điểm, đường, vùng)???
11


12

-

Mô hình lưu trữ dữ liệu dạng Raster:
Phản ánh toàn bộ vùng nghiên cứu dưới dạng một lưới các ô vuông hay điểm ảnh.
Trong mô hình Raster chúng ta chia thế giới thực ra những điểm lưới. Các giá trị
điểm lưới có thể mang một thuộc tính nào đó dựa trên một hoặc một vài hệ thống mã

o
o
o
o
o

hóa, trường hợp mã hóa đơn giản nhất là nhị phân.
Đặc điểm:
Các pixel được xếp liên tiếp từ trái qua phải, từ trên xuống dưới.
Mỗi pixel chứa một giá trị thuộc tính.
Tập ma trận các pixel và giá trị thuộc tính tương ứng tạo thành một lớp

Có thể có nhiều lớp trong CSDL
Độ phân giải của dữ liệu Raster phụ thuộc vào kích thước điểm ảnh. Kích thước càng

o

nhỏ độ phân giải càng lớn.
Đặc điểm dữ liệu Raster điểm, đường, vùng:
Điểm: được xác định bởi số hiệu điểm (ID), tọa độ Pixel (i,j); giá trị thuộc tính

o

( Xanh, hồng, vàng).
Đường: được xác định bởi số hiệu đường ( Line ID); dãy tọa độ các điểm tạo nên

o

đường; giá trị thuộc tính ( xanh).
Vùng : được xác định bởi số hiệu vùng ( Area ID); nhóm các tọa độ tạo nên vùng; giá
trị thuộc tính (A,B,C).
Câu 15): Khái niệm, đặc điểm phép chiếu UTM???

-

Phép chiếu UTM ( Universal Transverse Mercator) là phép chiếu hình trụ ngang đồng
góc. Được xây dựng cho bản đồ có độ chính xác cao. Phép chiếu này hầu như không
làm biến dạng các vùng gần 2 cực địa cầu. Nếu hình trụ quay 90 0 từ phương thẳng
đứng về nằm ngang khi đó coi XĐ theo hướng Bắc Nam. Phép chiếu hình trụ ngang
thể hiện chính xác về khoảng cách và hình dạng bề mặt quả đất nên được sử dụng

o

như một phương pháp chiếu chuẩn quốc tế.
Đặc điểm:
Phép chiếu UTM chia bề mặt TĐ thành 60 múi theo vĩ tuyến, mỗi múi 6 0 và đánh số
từ 1 đến 60 kể từ kinh độ 180 Tây. Mỗi mũi kéo dài từ vĩ độ 84 Nam đến 80 vĩ độ
Bắc. Phép chiếu UTM còn chia bề mặt TĐ thành các dải 8 0 từ đường XĐ được gắn
với các kí tự từ C đến X. Mỗi múi có kinh tuyến tuyến trục, vd múi 48 0 có kinh tuyến

o

trục 1050Đông.
Bảo toàn hình dạng; xét theo diện tích, khoảng cách, hướng thì sai số tăng theo

o

khoảng cách tới kinh tuyến trung tâm của múi.
Khi chọn phép chiếu cần phải xác định thuộc tính quan tâm: vị trí, hình dạng hay kích
thước,… để phù hợp cho các vùng: chọn phép chiếu hình trụ cho các vùng nhiệt đới,
12


13

phép chiếu hình nón cho các vùng ôn đới, phép chiếu phẳng cho các vùng cực Bắc và
cực Nam.
Câu 14) : ArcGIS là gì? Trình bày chức năng, nhiệm vụ của ArcGIS???
ArcGIS là phần mềm xây dựng dự án thông tin địa lí GIS.

13