Ứng dụng GIS trong xây dựng CSDL GIS 3D căn cứ hải quân (Thử nghiệm cho căn cứ Phú Lâm - Hoàng Sa

MỤC LỤC
MỤC LỤC.................................................................................................................1
MỞ ĐẦU...................................................................................................................6
1. Tính cấp thiết.........................................................................................................6
2. Mục tiêu nghiên cứu..............................................................................................7
3. Nhiệm vụ nghiên cứu ............................................................................................7
4. Phương pháp nghiên cứu.......................................................................................7
5. Cấu trúc luận văn ..................................................................................................7
Chương 1: Tổng quan về xây dựng CSDL 3D và.....................................................9
các thành phần của một căn cứ Hải Quân .................................................................9
1.1. Tổng quan về xây dựng CSDL 3D.....................................................................9
1.1.1. Nước ngoài ......................................................................................................9
1.1.2. Trong nước ....................................................................................................11
1.2. Các thành phần của căn cứ Hải Quân ..............................................................15
1.2.1. Lực lượng Hải Quân......................................................................................15
1.2.2. Các thành phần chính của căn cứ Hải Quân .................................................18
Chương 2: Hệ thông tin địa lý và cơ sở dữ liệu GIS3D..........................................21
2.1. Hệ Thông tin địa lý ..........................................................................................21
2.1.1. Khái niệm ......................................................................................................21
2.1.2. Thành phần....................................................................................................21
2.1.3. Chức năng .....................................................................................................27
2.1.4. Các phương pháp thu thập dữ liệu cho GIS ..................................................29
2.2. Cơ sở dữ liệu GIS 3D.......................................................................................32
2.2.1. Khái niệm CSDL...........................................................................................32
2.2.2. Ưu điểm của CSDL.......................................................................................32
2.2.3. Mô hình và cấu trúc dữ liệu ..........................................................................32
2.2.3.1. Mô hình dữ liệu ..........................................................................................32
2.2.3.2. Cấu trúc hệ thống dữ liệu ...........................................................................33
2.2.4. Chuẩn thông tin địa lý cơ sở quốc gia...........................................................34

1

2.2.4.1. Yêu cầu chuẩn về mô hình .........................................................................34
2.2.4.2. Yêu cầu chuẩn về không gian ....................................................................36
2.2.4.3.Yêu cầu chuẩn về thuộc tính .......................................................................36
2.2.5. Yêu cầu chung về CSDL...............................................................................36
2.2.6. GIS 3D ..........................................................................................................38
2.3. Phần mềm sử dụng trong đề tài để xây dựng cơ sở dữ liệu GIS 3D................38
2.3.1. Phần mềm Skyline.........................................................................................38
2.3.1.1. Giới thiệu chung về Skyline.......................................................................38
2.3.1.2. Terra builder...............................................................................................38
2.3.1.3. TerraExplorer .............................................................................................40
2.3.1.4. Các lĩnh vực áp dụng..................................................................................42
2.3.2. Phần mềm Google SketchUp 7 .....................................................................44
2.3.3. Phần mềm ARCGIS ......................................................................................46
Chương 3: Thực nghiệm xây dựng CSDL GIS3D và sử dụng mô phỏng ..............50
Căn cứ Phú Lâm Hoàng Sa .....................................................................................50
3.1. Căn cứ Hải Quân Phú Lâm ..............................................................................50
3.1.1. Điều kiện tự nhiên .........................................................................................50
3.1.2. Đặc điểm cấu tạo và địa hình ........................................................................51
3.1.3. Khí hậu ..........................................................................................................51
3.1.4. Vị trí chiến lược ............................................................................................52
3.1.5. Các thành phần của căn cứ Phú Lâm ............................................................52
3.2. Thiết kế cơ sở dữ liệu GIS2D căn cứ Phú Lâm ...............................................53
3.3. Xây dựng CSDL GIS3D Căn cứ Phú Lâm ......................................................55
3.4. Mô phỏng căn cứ Phú Lâm ..............................................................................72
KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ.................................................................................75
TÀI LIỆU THAM KHẢO.......................................................................................77
PHỤ LỤC................................................................................................................78

2


DANH MỤC CHỮ VIẾT TẮT
1. CSDL: Cơ sở dữ liệu
2. GIS: Geographic Information System, Hệ thông tin địa lý
3. ISO: International Standard Organization, Tổ chức tiêu chuẩn quốc tế
3. GIS 3D: Geographic Information System 3D, Hệ thông tin địa lý 3 chiều
4. GPS: Global Positioning System, Hệ thống định vị toàn cầu
5. DEM: Digital Elevation Model, Mô hình số độ cao

3


DANH MỤC HÌNH

Hình 1.1. GIS3D Đường tuần tra biên giới.............................................................14
Hình 2.1. Mô hình tổ chức của GIS ........................................................................21
Hình 2.2. Tích hợp dữ liệu ......................................................................................22
Hình 2.3. Các thành phần của gis............................................................................25
Hình 2.4. Vệ tinh GeoEye .......................................................................................29
Hình 2.5. Cấu trúc hoạt động của Bộ phần mềm Skyline.......................................38
Hình 2.6. Cấu trúc hoạt động của TerraBuilder ......................................................39
Hình 2.7. Giao diện phần mềm TerraBuilder..........................................................39
Hình 2.8. Giao diện phần mềm TerraExplorer Viewer...........................................40
Hình 2.9. Giao diện phần mềm TerraExplorer Plus................................................40
Hình 2.10. Giao diện phần mềm TerraExplorer Pro ...............................................41
Hình 2.11. Skyline ứng dụng bảo vệ an ninh tòa nhà Bộ Quốc Phòng ..................42
Hình 2.12. Skyline ứng dụng trong xây dựng .........................................................42
Hình 2.13. Skyline ứng dụng trong khảo sát tài nguyên.........................................43

Hình 2.14. Skyline ứng dụng bất động sản .............................................................44
Hình 2.15. Giao diện phần mềm Google SketchUp................................................46
Hình 2.16. Bộ phần mềm ứng dụng ArcGIS (Nguồn: ESRI) .................................47
Hình 3.1. Đảo phú lâm (Woody Island) trong quần đảo Hoàng Sa ........................51
Hình 3.2. Ảnh Phú Lâm chụp ngày 06.01.2012......................................................53
Hình 3.3. Cấu trúc cơ sở dữ liệu 2D căn cứ Hải quân phú lâm ..............................53
Hình 3.4. Quy trình công nghệ tổng thể xây dựng CSDL GIS3D căn cứ hải quân 55
Hình 3.5. Quy trình công nghệ xây dựng CSDL GIS3D căn cứ hải quân..............56
Hình 3.6. sơ đồ quy trình tạo cơ sở dữ liệu nền địa hình trong TerraBuilder 6......57
Hình 3.7. Giao diện GoogleMap .............................................................................58
Hình 3.8. Giao diện lưu file html ............................................................................59
Hình 3.9. Hộp thoại thêm công cụ Screen grab ......................................................60

4


Hình 3.10. ảnh GeoEye phú lâm đao về .................................................................62
Hình 3.11. Hộp thoại tạo Project.............................................................................63
Hình 3.12. Hộp thoại chon tên project ....................................................................63
Hình 3.13. Hộp thoại chèn ảnh................................................................................64
Hình 3.14. Menu tạo ảnh Pyramaid ........................................................................65
Hình 3.15. Hộp thoại tạo ảnh Pyramaid..................................................................65
Hình 3.16. Menu MPT ............................................................................................66
Hình 3.17. Hộp thoại tạo MPT................................................................................66
Hình 3.18. Hộp thoại xuất dữ liệu sang định dạng FLY .........................................67
Hình 3.19. Công vụ vẽ khối nhà ............................................................................68
Hình 3.20. Công cụ tạo nhãn dạng text...................................................................69
Hình 3.21. Hộp thoại thay đổi vị trí và độ cao của nhãn ........................................70
Hình 3.22. Hộp thoại mở mô hình 3D ....................................................................71
Hình 3.23. Đặt vị trí mô hình vào vị trí trên bản đồ................................................71

Hình 3.24. Hộp thoại thiết lập các tham số của đối tượng chuyển động ................72
Hình 3.25. Hộp thoại chọn mô hình 3D của đối tượng chuyển động .....................73
Hình 3.26. Hộp thoại chọn công cụ Presentation....................................................73
Hình 3.27. Hộp thoại chọn tên file video ................................................................74
Hình 3.28. Hộp thoại chọn các tham số và tiến trình tạo video ..............................74

5


MỞ ĐẦU
1. Tính cấp thiết
Việc ứng dụng rộng rãi hệ thông tin địa lý (Geographic Information System GIS) trong thành lập bản đồ đã được thực hiện ở nhiều nước trên thế giới, sản phẩm
bản đồ cũng được đa dạng hoá. Ngành bản đồ các nước đang hướng đến hai loại
bản đồ tiên tiến là bản đồ 3 chiều (3D) và bản đồ động. Mô hình địa hình 3D với
các nhóm nội dung, độ chi tiết khác nhau phục vụ cho các mục đích khác nhau cũng
đã trở thành thương phẩm thường gặp tại nhiều nước phát triển. Mô hình dữ liệu,
phương pháp thành lập, khuôn dạng số liệu cũng rất đa dạng phụ thuộc vào các
công nghệ sẵn có trong từng trường hợp.
Ở Việt Nam, các ngành khoa học tuỳ theo yêu cầu riêng biệt và điều kiện vật
chất kỹ thuật của mình cũng đã có một số sản phẩm đồ họa có các yếu tố địa hình
3D trong đó như: sơ đồ tuyến, mặt cắt trong các ngành giao thông, thuỷ lợi; DEM
(Digital Elevation Model – Mô hình số độ cao) được tạo trong quá trình xử lý ảnh
máy bay; bản đồ tác chiến trong quân sự; mô hình cảnh quan trong giáo dục hay du
lịch. Các số liệu này được thành lập cho một số khu vực nhưng còn thiếu tính hệ
thống và mang đặc trưng riêng của từng ngành.
Một mô hình địa hình 3D tương tác sẽ có rất nhiều ưu điểm. Nó có thể cung
cấp cho người dùng khả năng chủ động chọn vị trí quan sát ảo trong bản đồ, cho
phép nhận biết và tìm hiểu các dữ liệu không gian cũng như các thông tin thuộc tính
liên quan đến các đối tượng địa hình chính xác hơn. Chắc chắn việc áp dụng các
công nghệ mới phục vụ cho ngành bản đồ sẽ hoàn thiện chất lượng của các sản

phẩm bản đồ và mở ra các lĩnh vực ứng dụng mới.
GIS quân sự là công nghệ thu thập và quản lý tin tức địa lý quân sự đã và
đang được quân đội nhiều nước đặc biệt quan tâm và nghiên cứu phát triển. Xây
dựng CSDL địa lý quân sự nhằm tăng cường khả năng hỗ trợ ra quyết định của các
cấp chỉ huy tác chiến dựa trên GIS3D là nhu cấp bách của quá trình hiện đại hóa
quân đội, là tăng cường sức mạnh quốc phòng trong sự nghiệp xây dựng và bảo vệ
tổ quốc.

6


Với mỗi mục tiêu quân sự khác nhau sẽ có các thành phần của mục tiêu khác
nhau. Trong một căn cứ Hải quân có rất nhiều thành phần như: hệ thống cầu cảng,
các loại tàu, các công trình cầu cảng,… Nếu trình bày trên dữ liệu địa lý hai chiều
sẽ có những hạn chế nhất định trong việc quan sát, phân tích, đánh giá, ra quyết
định. Việc hiển thị các thành phần của căn cứ Hải quân trên nền bản đồ số 3D sẽ
đem lại hiệu quả rất cáo, bởi các lợi thế của chúng là tại một điểm, một tuyến có thể
quan sát tại nhiều góc độ mở khác nhau mà ngay cả khi ra ngoài thực địa cũng
không thể có “cái nhìn” tổng quát như trên mô hình 3D.
Vì những lý do trên, việc chọn đề tài “Ứng dụng GIS trong xây dựng CSDL
GIS 3D căn cứ hải quân (Thử nghiệm cho căn cứ Phú Lâm - Hoàng Sa)” là cần
thiết và phù hợp với xu hướng nghiên cứu, phát triển KHCNKT quân sự và nhu cầu
của công tác hỗ trợ chỉ huy, tham mưu tác chiến của quân đội ta.
2. Mục tiêu nghiên cứu
Nghiên cứu các thành phần của một căn cứ Hải Quân.
Nghiên cứu Xây dựng CSDL3D căn cứ Hải quân (Xây dựng thử nghiệm cho
căn cứ Phú Lâm- Hoàng Sa).
3. Nhiệm vụ nghiên cứu
Nghiên cứu về Địa lý quân sự và các thành phần của một căn cứ Hải Quân.
Nghiên cứu xây dựng thử nghiệm CSDL GIS3D căn cứ Hải quân Phú Lâm

4. Phương pháp nghiên cứu
Phương pháp thực nghiệm
Phương pháp chuyên gia
Phương pháp hội thảo đánh giá
Phương pháp viễn thám và GIS
5. Cấu trúc luận văn
Phần Mở đầu
Chương I: Tổng quan về xây dựng CSDL 3D và các thành phần của một căn
cứ Hải Quân
Chương 2: Hệ thông tin địa lý và cơ sở dữ liệu GIS3D

7


Chương 3: Thực nghiệm xây dựng CSDL GIS3D và sử dụng mô phỏng Căn
cứ Phú Lâm Hoàng Sa
Kết luận và kiến nghị
Tài liệu tham khảo
Phụ lục
Lời cảm ơn
Em xin gửi lời cảm ơn chân thành tới các thầy cô trong bộ môn Bản đồ Viễn
thám và Hệ thông tin địa lý, Khoa địa lý, Trường Đại học khoa học Tự nhiên đã tạo
điều kiện thuận lợi và giúp đỡ em trong quá trình học tập và nghiên cứu.
Em xin bày tỏ lòng biết ơn sâu sắc và kính trọng đến TS. Vũ Huấn, người đã
trực tiếp hướng dẫn, tận tình chỉ bảo em trong quá trình nghiên cứu, thực nghiệm
để hoàn thành luận văn này.
Mặc dù đã nhận được sự hướng dẫn và chỉ bảo tận tình của các thày cô, song
luận văn không thể tránh khỏi thiếu sót, em mong tiếp tục nhận được sự đóng góp ý
kiến của các thầy cô giáo và đồng nghiệp để luận văn được hoàn thiện hơn.
Xin trân trọng cảm ơn!

8


Chương 1: Tổng quan về xây dựng CSDL 3D và
các thành phần của một căn cứ Hải Quân
1.1. Tổng quan về xây dựng CSDL 3D
1.1.1. Nước ngoài
- Mô hình 3D city của Copenhagen - Đan Mạch với các ứng dụng quy hoạch
đô thị, xây dựng và cấp thoát nước.
Copenhagen, thủ đô của Đan Mạch với 500 000 dân và diện tích 88km2 là
một trong những thành phố du lịch nổi tiếng nhất Châu Âu và cùng là địa điểm lựa
chọn hàng đầu để tổ chức các hội nghị quốc tế.
Mô hình 3D thành phố với hàng loạt các ứng dụng đã được chứng minh
trong các lĩnh vực như quy hoach đô thị, hiển thị các dự án phát triển đang được đề
xuất, viễn thông, phân tích các yếu tố môi trường, giao thông, quản lý
rủi ro cùng như các ứng dụng đang dần được phát triển trong lĩnh vực du lịch.
Đến năm 2003 với 30 000 giờ làm việc mô hình đầu tiên của Copenhagen
được hoàn thiện với 130 000 ngôi nhà độ chi tiết cao được thành lập trong môi
trường lập thể của công nghệ ảnh số trên nền dữ liệu DGN của Microstation. Ngoài
ra 170 000 cây độc lập và các cụm cây được đăng ký vào cơ sở dừ liệu với vị trí và
độ cao chính xác phục vụ các bài toán phân tích và hiển thị đa dạng.
Từ đó đến nay, mô hình 3D Copenhagen được cập nhật hàng năm. Với các
kinh nghiệm đó, Đan Mạch đã tiến hành thành lập mô hình 3D trên phạm vi cả nước
và đã hoàn thành dự án này với các mức độ chi tiét khác nhau.
Bản đồ 3D của SwissTopo I Hợp phần của hệ thống hạ tầng cơ sở dữ liệu địa
lý quốc gia Thụy Sỹ
Thụy sỹ có phần lớn lãnh thổ nằm trên dãy Anpơ với địa hình núi cao rất
phức tạp. Ngành bản đồ Thụy Sỹ đã luôn luôn đi đầu về các sản phẩm bản đồ truyền
thống và nhất là về phân đoạn các công nghệ bản đồ cho vùng núi cao (mountainous

cartography). Viện bản đồ Zurich (Institute of Cartography of ETH Zurich) chuyên
về nghiên cứu và cục bản đồ địa hình Thụy Sỹ (Swiss Topo) chuyên về sản xuất và

9


quản lý các sản phẩm bản đồ luôn kết hợp chặt chẽ để đưa ra các sản phẩm bản đồ
chất lượng cao.
Trong thực tế, mô hình thành phố 3D được chính quyền nhiều thành phố ở
châu Âu quan tâm. Bước đầu, họ xây dựng mô hình thành phố 3D dựa trên nền bản
đồ địa chính, độ cao của các khối nhà được xác định với độ chính xác tương đối từ
các nguồn có sẵn. Sau đó, song song với việc cập nhật mô hình, họ tìm cách xác
định lại độ cao cho từng khối nhà một cách chính xác và toàn diện hơn từ các nguồn
dữ liệu mới như ảnh máy bay tỷ lệ lớn, ảnh laser chụp từ máy bay. Nhiều nước Tây
Âu trong đó có Đức, Hà Lan đã có anh laser chụp từ máy bay tỷ lệ lớn phủ trùm.
Tuy nhiên, trên thực tế, ngay cả với các nước Tây Âu, việc xây dựng mô hình
thành phố 3D chính xác và cập nhật là quá trình rất lâu dài và tổn kém khi thực hiện
với cả một thành phố. Các mô hình thành phổ 3D của Mỹ được thành lập ở các mức
độ chi tiết khác nhau từ cuối những năm 90 và đã từng đưa lên các trang Web cho
phép người dùng có thể truy cập dễ dàng qua Internet.
Bản đồ địa chỉnh 3D: Với các khu nhà chọc trời xuất hiện ngày càng nhiều,
các căn hộ trong các khu nhà cao tầng trở thành dạng bất động sản rất được quan
tâm. Hội Trắc địa Quốc tế (FIG) đã tổ chức hội thảo về Địa chính 3D (3D cadastres)
tại Delf (Hà Lan). Các vấn đề được quan tâm nhiều là quan hệ topology giữa các
đối tượng của bản đồ địa chính trong môi trường 3D thực, quá trình chuyển tiếp từ
hệ thống địa chính 2D sang hệ thống địa chính 3D. Giới thiệu hệ thống đăng ký đất
đai trong đó các bất động sản trong các khu nhà cao tầng đều được coi là khối, mỗi
đỉnh của khối đều có tọa độ X, Y, z. Trong mỗi tầng được thể hiện bằng một bản vẽ
2D, mỗi bất động sản được gán thêm thuộc tính của tầng.
Mô phỏng chiến trường: Những năm gần đây, thuật ngữ "Tự động hoá chỉ

huy” được nhắc tới nhiều trong các cuộc chiến tranh khu vực do quân đội Mỹ và
đồng minh tiến hành, như chiến tranh Vùng Vịnh, chiến tranh Nam Tư, chiến tranh
Iraq. Ưu điểm nổi trội của hệ thống này chính là khả năng làm chủ tình hướng trên
chiến trường, cho phép thực hiện các hoạt động tác chiến từ xa, mô phỏng 3D hình
thái chiến trường, triển khai phối hợp kịp thời các hoạt động, đồng thời đánh giá và

10


dự báo các tình hướng, đưa ra giải pháp xử lý nhanh chóng, chính xác, nâng cao
hiệu quả hoạt động tác chiến hiện đại. Trong Quân đội Mỹ, mọi hoạt động quân sự,
huấn luyện, diễn tập, chiến đấu, thực hành đổ bộ trên biển, trên không...Trước khi
triển khai thực binh đều được thử nghiệm trên sa bàn ảo 3D, mô phỏng theo kịch
bản, sau đó mới tiến hành trên thực địa. Điều đó góp phần làm cho thời gian tác
chiến thực tế rút ngắn, đẩy nhanh nhịp độ tác chiến và tiết kiệm chi phí, xương máu
để tổ chức thực hành tác chiến trên chiến trường.
Nước Nga cũng đã trình chiếu mô phỏng cuộc chiến tranh 5 ngày tại Grudia.
Được cho là bất ngờ, nhưng trên thực tế, giới chức quân sự Nga đã chuẩn bị khá kỹ
lưỡng và nghiên cứu các kịch bản, tình hướng có thể trên sa bàn ảo 3D.
Quân đội Trung Quốc cũng đã khảo nghiệm những đặc điểm và mô hình của
khái niệm chiến tranh mạng điện tử tích hợp (integrated network electronic warfareinew). Những năm gần đây, Quân đội Trung Quốc đều tổ chức tập trận trên các
phần mềm mô phỏng chiến trường, nghiên cứu và tiến hành các cuộc diễn tập trên
sa bàn ảo có sử dụng bản đồ 3D.
Quân đội Ixraen cũng đã nghiên cứu Hệ thống mô phỏng chiến trường có tên
là UBS2000. Đây là Hệ thống tương tác tự động hóa điều khiển từ sở chỉ huy trung
tâm tới từng mặt trận. Từng nhóm tác chiến được trang bị các hệ thống định vị, xe
đo nối trận địa và cơ sở dữ liệu không gian 3 chiều thuộc địa bàn tác chiến.
Quân đội các nước thuộc khối Asean cũng đã ứng dụng rộng rãi công nghệ mô
phỏng địa hình 3D trong lĩnh vực quân sự. Tuy vậy, mô phỏng hoạt động tương tác
giữa các loại vũ khí đòi hỏi phải có cả kiến thức nghệ thuật quận sự của mỗi quốc

gia.
Ngoài ra, GIS3D được ứng dụng nhiều trong các lĩnh vực như giám sát tiến
độ thi công công trình, du lịch, trong quản lý di sản văn hóa.
1.1.2. Trong nước
Các nghiên cứu khoa học trong nước tập trung nhiều vào nghiên cứu thành
lập Mô hình số độ cao DEM và các ứng dụng của DEM trong các lĩnh vực khác
nhau. Gần đây Cục Bản đồ Nhà Nước (Bộ Tài nguyên và Môi trường) cũng như
11


Cục Bản đồ/ BTTM đã có nhiều đề tài nghiên cứu về DEM phủ trùm phục vụ quản
lý tài nguyên thiên nhiên, phục vụ thành lập bản đồ địa hình. DEM độ chính xác cao
phục vụ phòng chống lũ lụt, phục vụ cứu hộ cứu nạn, mô phỏng địa hình trong
huấn luyện chiến đấu...Trên thực tế, các đơn vị sản xuất sử dụng công nghệ thành
lập bản đồ từ ảnh máy bay đều tạo DEM như một sản phẩm trung gian trong dây
chuyền sản xuất của mình.
Có nhiều nghiên cứu về việc thể hiện các yếu tố địa hình trong môi trường
3D. Một số dự án cũng đã hiển thị sản phẩm trong môi trường lập thể, phần lớn
chủng được xây dựng cho một khu vực nhỏ trên nền đồ họa, thường không được
gán các thông tin thuộc tính. Một số sản phẩm được thể hiện giống hình ảnh thực
thường gặp trong kiến trúc, qui hoạch và mô phỏng chiến truờng.
Nhà xuất bản Bản đồ thuộc Bộ Tài nguyên và Môi trường, chuyên sản xuất
các sản phẩm chính thường là bản đồ trê n giấy. Dạng thứ nhất là Bản đồ trên nền
vờn bóng địa hình, các bản đồ này giúp người đọc nhận biết các đối tượng dễ dàng
hơn. Từ các số liệu như đường bình độ, điểm độ cao người ta tiến hành thành lập
mô hình DEM sau đó đưa vào phần mềm để qui định các thông sổ chiếu sáng và tạo
file vờn bóng. Dạng sản phẩm thứ hai là bản đồ cảnh quan, lớp phủ thực vật được
phủ lên mô hình DEM, các yếu tố giao thông cũng được phủ lên DEM. Trên nền địa
hình số các đối tượng quan trọng cần làm nổi bật được thể hiện nổi trên nền Bản đồ
tạo ra một nội dung rõ nét về địa hình cũng như bố cục của chuyên đề cần thế hiện.

Công ty Ảnh Địa hình thuộc Bộ Tài nguyên và Môi trường, cũng đang tiến
hành tạo dữ liệu đầu vào cho hệ thống thông tin địa lý Thành phố Hà Nội
(HanoiGIS). Ảnh máy bay (tỷ lệ 1:8000) dùng để thành lập Mô hình địa hình tỷ lệ
1:2000. Ngoài các nội dung của Mô hình địa hình tỷ lệ 1:2000 theo quy định, chiều
cao của nhà và khối nhà được quan tâm đặc biệt. Thông số về chiều cao này được
xác định khi đo vẽ lập thể ảnh máy bay hoặc bằng điều tra ngoại nghiệp và sẽ được
lưu trữ ở dạng đồ họa.
Trung tâm công nghệ thông tin và hệ thống thông tin địa lý (DITAGIS)

12


cùng tiến hành xây dựng DIGIS 1.0 trên nền ArcViewGis với các module mở rộng
được phát triển phục vụ cho các ứng dụng quản lý đô thị. số liệu của quận 5 Thành
phố Hồ Chí Minh được dùng để thử nghiệm và hiển thị trực quan lập thể ở mức độ
đơn giản với đối tượng chính là các khối nhà.
Từ năm 2005 Cục Bản đồ/BTTM đã tiến hành nghiên cứu xây dựng phần
mềm “Viết vẽ văn kiện tác chiến trên nền địa hình 3 chiều”, bước đầu đã có thể bố
trí các đối tượng lên bề mặt địa hình 3D; tạo ra bước đột phá về công nghệ, cho
phép điều khiển các đối tượng hoạt động trong không gian 3 chiều như chuyển
động, bắn đạn, hiệu ứng nhấp nháy, khói nổ... Đề tài “Xây dựng sa bàn ảo trên cơ
sở nền địa hình số độ cao của Google Earth” cho phép nghiên cứu địa hình một
cách nhanh chóng, linh hoạt và trình chiếu văn kiện tác chiến trên nền địa hình 3D.
Sản phẩm này đã mô phỏng địa hình với các đối tượng 3D, tạo sa bàn ảo phục vụ
giảng dạy tại các Học viện nhà trường trong quân đội. Năm 2007 trong chương
trình “Nghiên cứu ứng dụng công nghệ Bản đồ số trong tác chiến không gian 3
chiều”, Cục Bản đồ/BTTM tiếp tục hướng nghiên cứu nhằm xây dựng chương trình
mô phỏng chiến trường với sự cộng tác của Công ty cổ phần phần mềm Hài Hòa,
trên cơ sở kế thừa và phát triển các kết quả nghiên cứu trước đây. Hiện nay, đề tài
đã thành công phục vụ công tác nghiên cứu, huấn luyện của các đơn vị.

Năm 2003, tại Học viện Kỹ thuật quân sự đã xây dựng đề tài “Nghiên cứu
lập phương án tác chiến trên mô hình số 3 chiều, thử nghiệm quy trình làm việc
cộng tác trên mạng” đây là đề tài nghiên cứu về mô phỏng chiên trường 3D đầu tiên
ở Việt Nam. Trên cơ sở thành công của đề tài, nhóm đề tài tiêp tục phát triển đề tài
cấp Bộ Quốc phòng “Hoàn thiện quy trình lập phương án tác chiến trên địa hình số
3 chiều, tạo sa bàn điện tử quân sự”.
Viện Công nghệ thông tin - BQP, gần đây cũng đã tiến hành nghiên cứu đê
tài về 3D map trên cơ sở ứng dụng phần mềm SpaceEyes3D (của Cộng hòa Pháp).
Đã sử dụng dữ liệu mô hình số độ cao hiện có để xây dựng văn kiện tác chiến trên
nền địa hình số 3D.

13


Học viện Hải Quân Việt Nam (Nha Trang) cũng đã đầu tư xây dựng Hệ
thống Mô phỏng lái tàu TRANSAT của Nga. Quân chủng Phòng không - Không
quân cũng đầu tư phần mềm mô phỏng cho cabin tập lái máy bay. Trong đó Cục
Bản đồ/BTTM chịu trách nhiệm cung cấp toàn bộ cơ sở dữ liệu địa hình số 3D.
Các công nghệ đo đạc, khảo sát và thu thập dữ liệu đầu vào được đổi mới
liên tục và ngày càng được hoàn thiện cho phép từng bước tăng mức độ chi tiết của
mô hình 3D. Mỗi nguồn dữ liệu này có các điểm mạnh, điểm yếu riêng.

Hình 1.1. GIS3D Đường tuần tra biên giới
Tháng 8/2012 UBND TP Hạ Long triển khai dự án ứng dụng Công nghệ GIS
3D trong quản lý quy hoạch đô thị TP Hạ Long. Việc ứng dụng công nghệ GIS 3D
sẽ giúp quản lý TP Hạ Long một cách đồng bộ. Sự cần thiết của việc ứng dụng công
nghệ trên trong việc quản lý đồng bộ cả cơ sở dữ liệu về đất đai và quy hoạch hạ
tầng kỹ thuật nhằm đảm bảo tính đồng bộ trong công tác quản lý, vận hành của
thành phố sau này.

14


1.2. Các thành phần của căn cứ Hải Quân
1.2.1. Lực lượng Hải Quân
Hải quân Trung Quốc thành lập ngày 23 tháng 04 năm 1949 tại xã Bạch Mã
Miếu, thành phố Tần Châu, tỉnh Giang Tô. Khi mới thành lập thuộc quân khu Hoa
Đông. Sau khi nước Cộng Hoà Nhân Dân Trung Hoa ra đời, lực lượng Hải quân
phát triển dần và thành lập ra cơ quan lãnh đạo quân chủng và Hạm đội. Đến năm
1955 đã xây dựng được lực lượng hải quân hỗn hợp đa binh chủng.
Lực lượng Hải quân hiện nay biên chế 300.000 quân, trong đó không quân
hải quân là 25.000 quân, lực lượng phòng thủ bờ biển là 25.000 quân, hải quân đánh
bộ là 40.000 quân. Cơ cấu chỉ huy của Hải quân Trung Quốc gồm Bộ Tư lệnh, Bộ
Chính trị và Bộ Hậu Cần. Đơn vị tác chiến gồm có Hạm đội Bắc hải, Hạm đội Đông
hải, Hạm đội Nam hải, lực lượng không quân hải quân, lực lượng phòng thủ bờ biển
và lực lượng bảo đảm các loại.
Hải quân Trung Quốc ngày càng được xây dựng và trang bị hiện đại có khả
năng tập kích chiến lược và tác chiến tấn công phòng thủ trên mặt nước, dưới ngầm
và trên không, có thể tác chiến độc lập hoặc hiệp đồng với các binh chủng khác.
Hiện nay, Hải quân Trung Quốc có khoảng hơn 300 tàu chiến chủ lực (trong
đó tàu ngầm hơn 63 chiếc, tàu khu trục 20 chiếc, tàu hộ vệ hơn 50 chiếc), 550 tàu
chiến đấu (180 - 200 tàu tên lửa, 100 - 150 tàu ngư lôi), 150 - 200 tàu bổ trợ.
Không quân hải quân biên chế thành 10 sư đoàn không quân (6 sư chiến đấu,
3 sư ném bom, 1 sư huấn luyện), tổng cộng có 541 máy bay chiến đấu (máy bay
ném bom 150 chiếc, tiêm kích 400 chiếc), khoảng 100 máy bay trực thăng.
Lực lượng phòng thủ bờ biển bố trí từ 50 - 80 tên lửa đất đối hạm, từ 200-300
khẩu pháo mặt đất và từ 500 - 700 pháo cao xạ.
Hải quân đánh bộ biên chế thành 1 lữ đoàn (5000 người), 1 trung đoàn xe
tăng lội nước và mấy phân đội trinh sát đặc công, trang bị có xe tăng 2 tác dụng (tác
chiến trên bộ và dưới nước), xe vận tải bọc thép và pháo hạng nhẹ.

Trong 5 năm lại đây, mỗi năm hải quân trung Quốc chi phí từ 8 - 11 tỷ đồng
(NDT), chiếm 10% - 20% chi phí cho quân đội.

15


Cơ quan lãnh đạo của hải quân gồm có Bộ Tư lệnh, Bộ Chính trị, Bộ Hậu
cần, Bộ Trang bị kỹ thuật và Bộ Sửa chữa trang bị.
Hải quân Trung Quốc chia thành 3 hạm đội: Hạm đội Bắc hải, Hạm đội Đông
hải và Hạm đội Nam hải.
Hạm đội Bắc hải
Hạm đội Bắc hải thành lập năm 1960. Bộ tư lệnh đóng ở Thanh Đảo - Sơn
Đông.
Các cảng nắm giữ: Thanh Đảo, Giao Nam, Lữ Thuận, Đảo Hồ lô, Uy Hải và
Thành Sơn.
Hạm đội Bắc hải có 3 căn cứ hải quân cấp quân chủng là:
- Căn cứ Lữ Thuận (quản lý vùng biển Đại Liên, Doanh Khẩu). Cảng quân sự
Lữ Thuận là cảng nước sâu không đóng băng đẹp nhất ở phía bắc Trung Quốc vì thế
phần lớn tàu khu trục, tàu hộ vệ của Hạm đội Bắc Hải được bố trí ở đây.
- Căn cứ Thanh Đảo (quản lý vùng biển Uy Hải, Giao Nam).
- Căn cứ Đảo Hồ Lô (quản lý vùng biển Tần Hoàng Đảo, Thiên Tân).
- Khu vực tuyến phòng vệ trên biển của hạm đội Bắc Hải là: Bột Hải, Hoàng
Hải tính từ Bắc cảng Liên Vân trở lên. Tương ứng với đại quân khu Thẩm Dương,
Bắc Kinh, Tế Nam, và ra phía biển, gồm 9 khu vực phòng thủ ven biển
- Tàu chỉ huy Hạm đội là tàu 112 (Cáp Nhĩ Tân)
- 1 bộ chỉ huy đóng tại Thanh Đảo
- Các căn cứ hỗ trợ bảo đảm đóng tại Lư Sơn
- Tàu ngầm: 4 lữ (số 1, 2, 12, 62- thử nghiệm)
- Tàu nổi: 1 lữ tàu khu trục tên lửa; 3 lữ tàu phóng lôi; 3 lữ tàu tuần tiễu;
- Hàng không: 1 f ném bom-rải mìn; 2 f tiêm kích; 1 d độc lập; 2 trường cao

đẳng bay không quân hải quân (số1, 2)
- 1 lữ HQĐB
- Hạm đội Bắc Hải có tổng số hơn 330 tàu các loại, trong đó có 8 tàu khu trục
tên lửa, 6 tàu hộ vệ tên lửa, 6 tàu ngầm hạt nhân, 27 tàu ngầm thông thường, gần
300 tàu chiến và tàu bảo đảm các loại.

16


Hạm đội Đông hải
Bộ tư lệnh đóng ở Thượng Hải.
Các cảng nắm giữ: Thượng hải, Ngô Tùng, Châu Sơn, Định Hải và Hàng
Châu. Tương ứng đại quân khu Nam Kinh ra phía biển, gồm 7 khu vực phòng thủ
ven biển
Hiện nay Hạm đội Đông hải có 3 căn cứ hải quân cấp quân chủng là:
- Căn cứ Thượng Hải (quản lý vùng biển cảng Liên Vân, Ngô Tùng).
- Căn cứ Châu Sơn (quản lý vùng biển Định Hải, Ôn Châu).
- Căn cứ Phúc Kiến (quản lý vùng biển Ninh Đức, Hạ Môn).
Phạm vi bảo vệ: Đông Hải và eo biển Đài Loan tính từ Nam cảng Liên Vân
đến Bắc đảo Nam Áo.
Tàu chỉ huy của Hạm đội là tàu vận tải Đông Cứu 302 (hiệu Sùng Minh
Đảo). Bộ tư lệnh của Hạm đội Đông Hải trước đóng tại Thượng Hải đến thập niên
70 chuyển về thành phố Ninh Ba, tỉnh Chiết Giang.
- Các căn cứ tại Phúc Kiến, Chu Sơn, Hồ Dongqian
- Tàu ngầm: 2 lữ (số 22, 42)
- Tàu nổi: 1 lữ tàu khu trục tên lửa; 1 lữ tàu hộ vệ tên lửa;1 lữ tàu phóng lôi, 2
lữ tàu tuần tiễu, 5 lữ tàu đổ bộ
- Hàng không: 1 f ném bom, 2 f tiêm kích, 1 d vận tải, 1 d trinh sát
- 1 lữ HQĐB
Hạm đội Đông Hải có 600 tàu các loại, trong đó có 19 tàu hộ vệ tên lửa, 26

tàu ngầm thông thường, 2 tàu ngầm hạt nhân, 4 tàu khu trục tên lửa, hơn 300 tàu
chiến các loại bao gồm: tàu có lượng giãn nước dưới 500 tấn, tàu săn hạm, tàu quét
ngư lôi, tàu trinh sát... và hơn 170 tàu vận tải bảo đảm lớn nhỏ các loại, được biên
chế như sau: 1 chi đội tàu hỗn hợp gồm: tàu hộ vệ, tàu khu trục và tàu ngầm, 01 chi
đội tàu hộ vệ; 01 chi đội tàu ngầm; 01 chi đội tàu đổ bộ; 01 chi đội tàu cao tốc gồm
các tàu tên lửa, tàu quét ngư lôi, tàu ngầm săn hạm, tàu ngư lôi v.v...
Hạm đội Nam hải
Bộ tư lệnh Hạm đội Nam Hải đóng tại Trạm Giang.

17


Tương ứng với đại quân khu Quảng Châu (từ Đông Sơn tới biên giới Việt
Nam) và ra phía biển (bao gồm cả vùng quần đảo Trường Sa và Hoàng Sa)
Các cảng nắm giữ: Trạm Giang, Sán Đầu, Quảng Châu, Hải Khẩu, Du Lâm,
Bắc Hải, Hoàng Phố. Có trách nhiệm kiểm soát vùng Nam Hải, chia thành sáu khu
tác chiến, phòng thủ: Trạm Giang, Bắc Hải, Hoàng Phố, Sán Đầu, Hải Khẩu và
Hoàng Sa (Tây Sa).
Hạm đội Nam Hải có 3 căn cứ Hải quân biên chế cấp quân chủng là:
- Căn cứ Trạm Giang (quản lý vùng biển Trạm Giang, Bắc Hải). Đây là căn
cứ lớn nhất của Hạm đội Nam Hải, được biên chế tàu khu trục tên lửa 167 và 3 tàu
ngầm hạt nhân.
- Căn cứ Quảng Châu (quản lý vùng biển Hoàng Phố, Sán Đầu). Sán Đầu là
cảng neo của tàu hộ vệ và tàu đổ bộ.
- Căn cứ Du Lâm. (quản lý vùng biển Hải Khẩu, Hoàng Sa).
1.2.2. Các thành phần chính của căn cứ Hải Quân
Mỗi căn cứ hải quân bao gồm 2 thành phần cơ bản: khu vực mặt nước và khu
vực trên bờ. Mỗi khu vực lại bao gồm các thành phần khác nhau.
Khu vực mặt nước là tập hợp các lối vào dẫn tới căn cứ hải quân, là các vũng
tàu ngoài và trong, các cảng và lưu vực bên trong. Phần bên ngoài mặt nước là vũng

tàu ngoài. Vũng tàu ngoài được sử dụng là khu vực đỗ tàu thuyền. Khu mặt nước
bên trong được nối với cảng của căn cứ hải quân. Các cảng tự nhiên hiếm, các cảng
nhân tạo được tạo nên bởi các công sự che chắn – các đập và đê chắn sóng là những
bức tường dài hẹp được làm từ bê tông cốt thép hoặc tường đá và đê đắp có hướng
từ bờ ra đến biển. Đập chắn sóng được nối với bờ ở điểm cuối, còn đê chắn sóng thì
không. Khu vực mặt nước phía bên trong được chia thành những lưu vực bởi các
phần nhô ra của đất liền và các công trình kỹ thuật thuỷ lợi.
Tại khu vực bờ của căn cứ hải quân: các thành phần chính được bố trí như
sau: các bến, kho có chức năng khác nhau, các xí nghiệp đóng và sửa chữa tàu; các
công trình hành chính, sân bay hải quân phục vụ và thực hiện các nhiệm vụ khác.
18


Các bến tàu là những công sự chính, căn cứ hải quân có nhiệm vụ là bến đỗ
cho tàu thuyền, thực hiện công việc bốc dỡ, cập bến và vận chuyển vũ khí trang bị.
Các công trình bến đỗ có thể được chia thành các dạng sau:
- Vách bến (được tạo bởi các bờ kè);
- Thành bến (là các công trình chuyên dụng không dài, được bố trí vuông góc
hoặc tạo thành một góc với đường (ranh giới) bờ);
- Đê (nếu các đê được sử dụng cho các bến đỗ thì được làm to và có thể được
trang bị các bến nhỏ);
- Các bến nổi (được bố trí trên cầu phao và không được nối với bờ) và phao
tiêu;
Các công việc bốc dỡ trên bến được thực hiện với sự trợ giúp của các trục
khác nhau, các băng chuyền và máy nâng, các máy này truyền đi theo đường ray.
Các kho có các trạm gác phía trước (nằm ở các bến) và phía sau. Các trạm
đầu tiên thường là những kho được che phủ kín, có chiều dài lớn, được bố trí dọc
theo tuyến bến. Trên các bến cũng có thể được bố trí các khu vực dành cho kỹ thuật
hoặc các kho hàng mở.
Căn cứ hải quân là khu vực trang bị và phòng thủ của lực lượng hải quân,

bảo đảm thực hiện các hoạt động hàng ngày và tác chiến của các đội và phân đội
của lực lượng hải quân. Căn cứ hải quân dùng để làm căn cứ thường xuyên hoặc
tạm thời cho tàu của hạm đội, được bổ sung tất cả các loại hậu cần cũng như khả
năng chiến đấu. Căn cứ cũng có khả năng sửa chữa tàu thuyền, vũ khí và kỹ thuật.
Ngoài các thành phần chung, căn cứ hải quân còn có các thành phần riêng
như:
- Cơ quan điều khiển đội và đơn vị của căn cứ hải quân (tổ hợp tham mưu
với các phương tiện liên lạc);
- Các khu quân sự (các doanh trại, bệnh viện, nhà ăn, nhà sinh hoạt văn hoá,
nhà ở).
- Các trung tâm huấn luyện ê-kíp của tàu căn cứ, còn khu vực căn cứ hải
quân có thể có các bãi tập (thao trường) trên biển và các khu vực huấn luyện;

19


- Các kho đạn dược.
- Các lực lượng và phương tiện bảo vệ (pháo phòng không và pháo ven bờ,
lực lượng bảo vệ khu vực mặt nước của căn cứ).
Các dấu hiệu giải đoán chủ yếu của căn cứ hải quân là sự có mặt của các
cảng và bến đỗ tàu chiến.
Trong một số căn cứ hải quân có thể được trang bị bảo vệ, trong đó có dạng
bảo vệ đường hầm cho tàu chiến. Các dạng bảo vệ như vậy được xây dựng bằng đất
đá thẳng đứng tại các lớp dày ở mũi hoặc phần nhô lên khác của bờ. Các hầm này
có thể là hầm cụt hoặc thông, cửa vào được bố trí ở đường mép nước và được xây
dựng chắc chắn.

20

Chương 2: Hệ thông tin địa lý và cơ sở dữ liệu GIS3D
2.1. Hệ Thông tin địa lý
2.1.1. Khái niệm
Hệ thông tin địa lý: Geographical information system (GIS) là một tổ chức
tổng thể của bốn hợp phần: phần cứng máy tính, phần mềm, tư liệu địa lý và người
điều hành được thiết kế hoạt động một cách có hiệu quả nhằm tiếp nhận, lưu trữ,
điều khiển, phân tích và hiển thị toàn bộ các dạng dữ liệu địa lý. GIS có mục tiêu
đầu tiên là xử lý hệ thống dữ liệu trong môi trường không gian địa lý. (Viện nghiên
cứu môi trường Mỹ - 1994).
Một định nghĩa khác có tính chất giải thích, hỗ trợ là: “GIS là một hệ thống
máy tính có chức năng lưu trữ và liên kết các dữ liệu địa lý với các đặc tính của bản
đồ dạng đồ họa, từ đó cho một khả năng rộng lớn về việc xử lý thông tin, hiển thị
thông tin và cho ra các sản phẩm bản đồ, các kết quả xử lý cùng các mô hình”
2.1.2. Thành phần
GIS bao gồm 4 hợp phần cơ bản như sau: dữ liệu không gian, người điều
hành, phần cứng, phần mềm

Hình 2.1. Mô hình tổ chức của GIS
Dữ liệu không gian: Dữ liệu không gian có thể đến từ nhiều nguồn, có các
nguồn tư liệu sau: số liệu tính toán thống kê, báo cáo, các quan trắc thực địa, ảnh vệ

21


tinh, ảnh máy bay, bản đồ giấy (dạng analog). Kỹ thuật hiện đại về viễn thám và
GIS có khả năng cung cấp thông tin không gian bao gồm các thuộc tính địa lý,
khuôn dạng dữ liệu, tỷ lệ bản đồ và các số liệu đo đạc. Việc tích hợp các tư liệu địa
lý từ nhiều nguồn khác nhau là đặc điểm cơ bản của một phần mềm GIS.

GIS

DA T A

Hình 2.2. Tích hợp dữ liệu
Thông thường, tư liệu không gian được trình bày dưới dạng các bản đồ giấy
với các thông tin chi tiết được tổ chức ở một file riêng. Các tư liệu đó không đáp
ứng được các nhu cầu hiện nay về tư liệu không gian là vì những lý do sau:
- Đòi hỏi không gian lưu trữ rất lớn, tra cứu khó khăn. Để nhập và khai thác
dữ liệu, nhất thiết phải liên kết được với các thông tin địa lý trên bản đồ và các dữ
liệu thuộc tính khác được lưu trữ riêng biệt và điều này trở nên rất khó khăn với
hình thức lưu trữ dạng kho hoặc thư viện.
- Các khuôn dạng lưu trữ truyền thống thường không tương thích với các
tiêu chuẩn dữ liệu hiện nay. Thay thế cho các dữ liệu dạng truyền thống, hiện nay tư
liệu dạng số với một khối lượng rất lớn có thể được lưu trữ trong các đĩa CD, tương
ứng với những khối lượng rất lớn của tư liệu analoge. Tư liệu số còn cho khả năng
xử lý tự động trên máy tính.
Như vậy, GIS là sự phát triển đặc biệt để sử dụng công nghệ và nghệ thuật
máy tính trong việc xử lý tư liệu không gian dạng số.

22


Người điều hành
Vì GIS là một hệ thống tổng hợp của nhiều công việc kỹ thuật, do đó đòi hỏi
người điều hành phải được đào tạo và có kinh nghiệm trong nhiều lĩnh vực. Người
điều hành là một phần không thể thiếu được của GIS. Hơn nữa sự phát triển không
ngừng của các kỹ thuật phần cứng và phần mềm đòi hỏi người điều hành phải luôn
được đào tạo. Những yêu cầu cơ bản về người điều hành bao gồm các vấn đề sau:
Có kiến thức cơ bản về địa lý, bản đồ, máy tính và công nghệ thông tin:
- Việc đào tạo cơ bản về địa lý cung cấp khả năng khai thác các đặc điểm

không gian (spatical process) và các quá trình không gian, đồng thời phát hiện được
mối quan hệ không gian giữa các hợp phần.
- Bản đồ học cung cấp các hiểu biết về thiết kế bản đồ, lập bản đồ (ví dụ:
Lưới chiếu bản đồ, hệ thống tọa độ, các mẫu ký tự trên bản đồ và các kỹ thuật in
ấn).
- Khoa học về máy tính và thông tin cung cấp các kiến thức cơ bản về phần
cứng máy tính và vận hành thông thạo các chương trình liên kết phần cứng.
- Có kinh nghiệm trong việc sử dụng các phần mềm GIS: việc đào tạo các
phần mềm chủ yếu thường tập trung vào việc xử lý GIS, lập trình cơ bản, quản lý cơ
sở dữ liệu và một số công việc khác có liên quan đến tích hợp thông tin.
- Có hiểu biết nhuần nhuyễn về dữ liệu: hiểu về nguồn dữ liệu, nội dung và
độ chính xác của dữ liệu, tỷ lệ bản đồ nguyên thủy và các số liệu đo đạc của tập dữ
liệu, cấu trúc của dữ liệu.
- Có khả năng phân tích không gian. Yêu cầu được đào tạo về các phương
pháp xử lý thống kê và xử lý định tính trong địa lý, việc đào tạo cho người xử lý có
thể lựa chọn phương pháp tốt nhất để phân tích và áp dụng nhằm đưa ra kết quả tốt
nhất.
Các yêu cầu trên là cần thiết đối với người điều hành GIS. Các huấn luyện chi
tiết sẽ tùy thuộc nội dung và mục tiêu cũng như khả năng của máy tính và phần mềm
để lực chọn những chương trình đào tạo thích hợp.

23


Phần cứng (máy tính và thiết bị ngoại vi)
Phần cứng của một GIS bao gồm các hợp phần sau: Bộ xử lý trung tâm
(CPU), thiết bị nhập dữ liệu, lưu dữ liệu và thiết bị xuất dữ liệu.
Bộ xử lý trung tâm (central processing unit - CPU): hệ thống điều khiển, bộ
nhớ, tốc độ xử lý là những yếu tố quan trọng nhất của CPU. Hiện nay xử lý GIS trên
nền unix là hệ thống có đủ các chức năng nhất, trong khi với máy CP thì GIS có

những chức năng hạn chế hơn. Các hệ xử lý GIS trước đây, phần lớn đều chạy trong
trạm Unix. Trạm Unix cho phép lưu trữ cơ sở dữ liệu lớn và nhiều chức năng xử lý
khác nhau. Tất nhiên với sự trợ giúp của window NT thì PC cũng có thể so sánh
được với hệ unix. Ví dụ điểm hình về một hệ thống có hiệu quả là một hệ Unix nhỏ
có cài đặt phần mềm ARC/INFO để quản lý và vận hành GIS. Hiện nay, các hệ
thống xử lý liên tục được nâng cấp và khoảng cách giữa trạm Unix và PC càng hẹp
dần.
Nhập, lưu dữ và xuất dữ liệu: các thiết bị ngoại vi phục vụ cho việc nhập dữ
liệu là: Bàn số hoá, máy quét để chuyển đổi dữ liệu analoge thành dạng số. Hoặc
đọc băng và đĩa CD - ROM có nhiệm vụ lấy thông tin hiện có trong băng và đĩa.
Các phương tiện thông dụng là ổ đĩa cứng, ổ đọc băng, ổ đĩa quang có thể ghi và
xoá dữ liệu. Thiết bị xuất dữ liệu bao gồm máy in đen trắng và màu, báo cáo, kết
quả phân tích, máy in kim (plotter). Hiện nay, với sự phát triển của công nghệ tin
học và điện tử, đặc biệt là khi có thiết bị mạng cho phép san sẻ các chức năng và
trao đổi giữa những người sử dụng và càng tạo điều kiện cho GIS phát triển.

24


Hình 2.3. Các thành phần của gis
Phần mềm
Một hệ thống phần mềm xử lý GIS yêu cầu phải có hai chức năng sau: tự
động hoá bản đồ và quản lý cơ sở dữ liệu. Sự phát triển kỹ thuật GIS hiện đại liên
quan đến sự phát triển của hai hợp phần này.
Tự động hoá bản đồ: bản đồ học là môn khoa học, nghệ thuật và kỹ thuật
thành lập bản đồ. Do đó, tự động hoá bản đồ là thành lập bản đồ với sự trợ giúp của
máy tính. Một bản đồ là sự thể hiện bằng đồ họa của mối quan hệ không gian và các
hình dạng (Pobinson và NNK, 1984) và mỗi một bản đồ là sự mô hình hoá thực tế
theo những tỷ lệ nhất định. Mô hình đó yêu cầu biến đổi các số liệu ghi bản đồ
thành bản đồ và gồm các công đoạn sau: Lựa chọn, phân loại, làm đơn giản hóa và

tạo mẫu ký tự (Den - 1990).
Máy tính trợ giúp cho bản đồ học ở nhiều phương diện như sau:
Trước hết, bản đồ trong máy tính là dạng số nên dễ dàng chỉnh sửa và việc
chỉnh lý đó tốn ít công sức hơn so với việc không có sự trợ giúp của máy tính. Mặc
dù việc số hóa có thể dẫn đến nhiều lỗi và làm giảm độ chính xác, song các lỗi đó
có thể sửa dễ dàng nếu phát hiện được. Khi đó, bản đồ sẽ được hoàn thiện và lượng
thông tin sẽ được nâng lên. Đặc biệt, việc bổ sung thông tin cho bản đồ cũng dễ
dàng thực hiện được.

25