Xây dựng hệ thống tìm kiếm địa điểm du lịch khu du lịch hồ núi cốc trên điện thọai di động bằng hệ điều hành android

LỜI CẢM ƠN
Để hoàn thành đề tài này, em xin tỏ lòng biết ơn sâu sắc đến cô giáo ThS
Nguyễn Thu Hương, đã tận tình hướng dẫn trong suốt quá trình thực tập và làm đồ
án tốt nghiệp.
Em chân thành cảm ơn quý Thầy, Cô trong khoa Công Nghệ Thông Tin,
Trường Đại Học Công Nghệ Thông Tin và Truyền Thông , Đại học Thái Nguyên
đã tận tình truyền đạt kiến thức trong 5 năm học tập. Với vốn kiến thức được tiếp
thu trong quá trình học không chỉ là nền tảng cho quá trình nghiên cứu đồ án tốt
nghiệp mà còn là hành trang quí báu để em bước vào đời một cách vững chắc và
tự tin.
Nhân dịp này em xin gửi lời cảm ơn chân thành tới gia đình, bạn bè,
những người thân đã cổ vũ, động viên tiếp thêm cho em nghị lực để em hoàn
thành đồ án tốt nghiệp.
Cuối cùng em kính chúc quý Thầy, Cô dồi dào sức khỏe và thành công
trong sự nghiệp cao quý.
Em xin chân thành cảm ơn!
Thái Nguyên, tháng 06 năm 2012
Sinh viên

Phạm Thị Diệu Linh

LỜI CAM ĐOAN
Để hoàn thành đồ án tốt nghiệp bản thân em đã nghiên cứu và cố gắng rất
nhiều để có thể hoàn thiện đồ án đúng thời gian quy định. Em đã tham khảo một

1


số tài liệu và làm đồ án không hề sao chép từ bất kỳ một đồ án nào. Toàn bộ đồ
án là do em tự nghiên cứu và xây dựng nên.
Em xin cam đoan những lời khai trên là đúng, mọi thông tin sai lệch em

xin hoàn toàn chịu trách nhiệm trước giáo viên hướng dẫn và Trường Đại học
công nghệ thông tin và truyền thông – Đại học Thái Nguyên.

Thái Nguyên, tháng 06 năm 2012
Sinh Viên

Phạm Thị Diệu Linh

2


MỤC LỤC

3


DANH SÁCH HÌNH VẼ, BẢNG BIỂU

4


Đặt vấn đề:
Với vị trí địa lý là cửa ngõ và là đầu mối giao thông, giao lưu kinh tế giữa
Thủ đô Hà Nội với các tỉnh vùng trung du và miền núi Bắc Bộ, Thái Nguyên có
một vai trò rất quan trọng trong việc hỗ trợ và thúc đẩy tăng trưởng kinh tế cho
vùng trung du và miền núi Bắc Bộ cũng như cho vùng kinh tế trọng điểm Bắc Bộ
Hà Nội - Hải Phòng - Quảng Ninh, trong đó Thành phố Thái Nguyên là “trung
tâm chính trị, kinh tế, văn hóa, giáo dục, khoa học kỹ thuật, y tế, du lịch của tỉnh
Thái Nguyên và vùng trung du miền núi Bắc Bộ; là một trong những trung tâm
công nghiệp và giáo dục đào tạo của cả nước; là đầu mối giao thông quan trọng

nối các tỉnh miền núi phía Bắc với các tỉnh đồng bằng Bắc Bộ” (trích Quyết định
số 278/2005/QĐ-TTg ngày 02/11/2005 của Thủ tướng Chính phủ về việc Phê
duyệt đồ án Điều chỉnh Quy hoạch chung xây dựng thành phố Thái Nguyên đến
năm 2020)
Thực hiện Thông báo số 38/TB-VPCP ngày 06/3/2007 của Văn phòng
Chính phủ Thông báo kết luận của Phó thủ tướng Nguyễn Sinh Hùng tại buổi
làm việc với lãnh đạo tỉnh Thái Nguyên về Dự án quy hoạch khu du lịch Hồ Núi
Cốc vào mạng lưới du lịch trọng điểm quốc gia (đã được ghi vào danh mục các
dự án ưu tiên nghiên cứu đầu tư trong giai đoạn 2006-2010); Thông báo số
1339/TB-BVHTTDL ngày 14/4/2008 Thông báo kết luận của Bộ trưởng Bộ Văn
hoá Thể thao và Du lịch Hoàng Anh Tuấn tại buổi làm việc với lãnh đạo UBND
tỉnh Thái Nguyên; Thông báo số 209/TB-BXD ngày 26/6/2008 Thông báo kết
luận của Bộ trưởng Bộ Xây dựng tại buổi làm việc với lãnh đạo UBND tỉnh Thái
Nguyên; Thông báo số 2651/TB-BVHTTDL ngày 02/8/2010 Thông báo Kết luận
của Bộ trưởng Hoàng Anh Tuấn tại buổi làm việc với Chủ tịch UBND tỉnh Thái
Nguyên về Dự án Quy hoạch Khu du lịch vùng Hồ Núi Cốc; trên cơ sở chiến
lược phát triển kinh tế - xã hội đến năm 2020 của tỉnh Thái Nguyên nói chung,
thành phố Thái Nguyên nói riêng, UBND tỉnh Thái nguyên đã xác định tiềm
năng và lợi thế của Vùng Hồ Núi Cốc, xây dựng định hướng khai thác và phát
triển lợi thế này, góp phần chuyển đổi cơ cấu kinh tế của tỉnh, thành phố, đồng
thời xây dựng kế hoạch quản lý khai thác có hiệu quả Vùng Hồ, hướng tới sự
5


phát triển bền vững lâu dài. UBND tỉnh cũng đã xác định khu du lịch sinh thái
Hồ Núi Cốc là công trình kiến trúc tổng thể về kinh tế, du lịch, danh lam thắng
cảnh của Việt Nam và khu vực trung du miền núi Bắc Bộ, là công trình thuỷ lợi
quan trọng phục vụ sản xuất, sinh hoạt của nhân dân.
Trong những năm qua, trên cơ sở Quy hoạch chung khu vực Hồ Núi Cốc
tỉnh Thái Nguyên đã được phê duyệt theo Quyết định số 5076/2001/QĐ-UB ngày

26/12/2001 của UBND tỉnh Thái Nguyên (sau đây gọi là tắt Quy hoạch chung
năm 2001), tỉnh đã quản lý và đầu tư xây dựng khu du lịch Hồ Núi Cốc nhưng
mức độ còn nhỏ lẻ và manh mún. Huyền thoại cung là quần thể khu du lịch được
đầu tư lớn nhất ở phía Bắc hồ, bao gồm tổ hợp các công trình khách sạn, nhà
nghỉ, vui chơi giải trí (công viên nước, hang động nhân tạo, vườn thú,...), ăn
uống, tham quan,... Bên cạnh đó là các khu nhà nghỉ Ngành Than, Ngành Thuế,
khu nhà nghỉ người có công, nhà nghỉ Quân đội,..và các nhà nghỉ tư nhân nhỏ lẻ.
Phía Nam hồ có khu du lịch Phương Nam mới được đầu tư xây dựng với quy mô
lớn. Tuy nhiên, do hoạt động chủ yếu vào mùa du lịch (tháng 5 đến tháng 10),
các khu du lịch và nhà nghỉ này chưa được đầu tư nâng cấp thường xuyên và có
tiêu chuẩn chất lượng thấp.
Theo Quy hoạch chung năm 2001, các tuyến đường vào khu vực hồ (đường
270, đường 262) đã được tỉnh đầu tư cải tạo và nâng cấp tạo điều kiện giao thông
liên hệ tốt hơn nhưng các dự án đầu tư vào khu vực Hồ Núi Cốc vẫn chưa nhiều,
chưa đáp ứng được các yêu cầu về phát triển kinh tế - xã hội và phát triển tiềm
năng danh lam thắng cảnh của vùng Hồ Núi Cốc theo các chiến lược phát triển
trong giai đoạn mới.
Vấn đề môi trường cũng là vấn đề được đặc biệt quan tâm hiện nay khi các
công trình hạ tầng kỹ thuật như thoát nước thải, xử lý rác thải theo Quy hoạch
chung năm 2001 chưa được xây dựng, đe dọa ô nhiễm môi trường sinh thái vùng
hồ và đe dọa sự phát triển bền vững chung.
Sau gần 10 năm thực hiện Quy hoạch chung năm 2001, tình hình phát triển
kinh tế - xã hội cũng như các chiến lược phát triển chung vùng quy hoạch đã có

6


nhiều chuyển biến nhằm phù hợp và đáp ứng yêu cầu phát triển trong giai đoạn
mới tới năm 2020. Nhằm định hướng cho sự phát triển bền vững, định hướng
cho việc đầu tư, thu hút đầu tư cũng như quản lý tốt hơn và khai thác hiệu quả

hơn nữa tiềm năng vùng hồ và các khu vực phụ cận, một định hướng quy hoạch
không gian tổng thể với quy mô rộng lớn hơn Quy hoạch chung năm 2001 cần
được xây dựng ở đây.
Vì vậy, việc lập đồ án Quy hoạch xây dựng vùng du lịch Hồ Núi Cốc tỉnh Thái
Nguyên đến năm 2020 và tầm nhìn đến năm 2030, đáp ứng các chiến lược phát triển
vùng và đáp ứng nhu cầu đầu tư thực tế, là việc làm cần thiết và cấp bách.
Cùng với sự cần thiết của việc quy hoạch khu du lịch Hồ Núi Cốc thì từ vài
thập niên trở lại đây, công nghệ GIS (Geographical Information Systems) đã có
những bước phát triển và ứng dụng không chỉ trong lĩnh vực địa lý, mà trong
nhiều lĩnh vực khác của khoa học và của cuộc sống hàng ngày như: đô thị hóa,
thương mại, phát triển cơ sở hạ tầng, bản đồ điện tử, hoạt động quân sự v.v...
Hiểu một cách đơn giản nhất, GIS bao gồm các lớp thông tin về một địa điểm
nhằm tăng thêm khả năng hiểu biết về địa điểm này. Từ một góc độ khác GIS là
sự ứng dụng liên giao giữa công nghệ thông tin và lý thuyết địa lý. Một trong
những thế mạnh của công nghệ địa tin học này là khả năng bản đồ hóa (mapping)
các thông tin và các kiểu cơ sở dữ liệu khác nhau nhằm đưa ra một bộ cơ sở dữ
liệu cho phép người sử dụng có thể lưu trữ, xử lý, phân tích, lựa chọn, loại trừ
thông tin v.v…, nói chung là hàng loạt các thao tác liên quan đến thông tin, để
phục vụ cho một mục đích chuyên biệt nào đó. Hiện tại ở các nước tiên tiến GIS
có thể nói là phát triển ngày càng mạnh tuy nhiên ở Việt Nam GIS còn hạn chế
và chưa được phổ biến rộng rãi.
Với ý tưởng đưa bản đồ khu du lịch Hồ Núi Cốc mà em đã xây dựng bằng
Mapinfo lên điện thoại di động để hỗ trợ khách du lịch tìm kiếm các địa điểm du
lịch trên bản đồ được thuận tiện và dễ dàng em đã chọn hệ điều hành Android để
thể hiện ý tưởng trên bởi vì Google Android là một hệ điều hành mã nguồn mở
(open-source) và là một nền tảng phần mềm (software platform) cho các thiết bị

7

di động. Các nhà phát triển có thể chỉnh sửa bằng code của họ hoặc có thể thông
qua những thư viện Java của Google.
Với những lý do nêu trên em đã chọn đề tài: “ : Xây dựng hệ thống tìm
kiếm địa điểm du lịch khu du lịch Hồ Núi Cốc trên điện thoại di động bằng
hệ điều hành Android” là đề tài nghiên cứu của em.
a. Mục tiêu nghiên cứu của đề tài:
-

Nhằm vận dụng những kiến thức đã học của các môn cơ sở dữ liệu,
phân tích thiết kế hệ thống, hệ thống thông tin địa lý nhằm xây dựng
chương trình ứng dụng.

-

Tìm hiểu hệ thống GIS, nghiên cứu các công cụ để hỗ trợ cho việc
thiết kế mô hình bài toán.

-

Tìm hiểu hệ điều hành Android và lập trình trên Android thiết kế mô
hình bài toán.

-

Ứng dụng GIS và Android trợ giúp cho việc tra cứu thông tin địa lý
các điểm du lịch khu du lịch Hồ Núi Cốc trên điện thoại di động.

b. Nhiệm vụ nghiên cứu
-

Mô hình dữ liệu không gian: Dữ liệu vector và dữ liệu raster

-

Khảo sát thu thập dữ liệu bản đồ, dữ liệu của các điểm du lịch trong
khu du lịch Hồ Núi Cốc.

-

Xây dựng thử nghiệm chương trình hỗ trợ cho việc tra cứu thông tin
địa lý các điểm du lịch khu du lịch Hồ Núi Cốc trên điện thoại di
động.

c. Phạm vi nghiên cứu
-

Về giới hạn địa lý:
Nghiên cứu và xây dựng hệ thống thông tin địa lý hỗ trợ công tác
quản lý khu du lịch Hồ Núi Cốc.

-

Về phần mềm:
Sử dụng phần mềm Mapinfo và Android để xây dựng hệ thống hỗ
trợ cho việc tra cứu thông tin địa lý các điểm du lịch khu du lịch
Hồ Núi Cốc trên điện thoại di động.
8


d. Bố cục của đồ án:

-

Chương 1: Cơ sở lý thuyết
Chương 2: Khảo sát ,phân tích thiết kế hệ thống
Chương 3:Cài đặt chương trình

9


CHƯƠNG 1: CƠ SỞ LÝ THUYẾT
1.1.Tổng quan về GIS
1.1.1. GIS là gì ?
Một hệ thống thông tin địa lý là một công cụ cho việc tạo ra và sử dụng
thông tin không gian. Tuy nhiên, hiện nay có nhiều định nghĩa, quan niệm hay
cách nhìn nhận và cách hiểu khác nhau về GIS do GIS là một công nghệ mới
phát triển nhanh, có ứng dụng trong nhiều lĩnh vực hoạt động của con người, với
mục đích thực hành, GIS có thể được định nghĩa như sau:
Một hệ thống dựa vào máy tính để trợ giúp cho công tác thu thập, bảo vệ,
lưu trữ, phân tích, xuất và phân phối dữ liệu và thông tin không gian.
GIS là viết tắt từ “Geographic Information System”.
Hệ thống là nhóm các thực thể liên kết và các hoạt động để giải quyết vấn đề.
Hệ thống thông tin là tập các tiến trình hoạt động trên dữ liệu thô để sản
sinh thông tin hỗ trợ lập quyết định.
Hệ thống thông tin có nhiều hoạt động từ quan sát, đo đạc, mô tả, diễn
giải, dự báo và lập quyết định.
Có nhóm các chức năng: chế tác, truy vấn, sửa đổi, hiển thị.
Hệ thống thông tin địa lý (GIS) sử dụng các dữ liệu tham chiếu địa lý, dữ
liệu phi không gian và các thao tác hỗ trợ phân tích không gian.
Mục tiêu chung của GIS: lập quyết định, quản lý đất đai, tài nguyên, giao
thông, thương mại, đại dương hay bất kỳ thực thể phân bổ không gian nào.

Kết nối giữa các phần tử trong hệ thống là địa lý, thí dụ, vị trí, xấp xỉ,
phân bố không gian.
GIS còn được hiểu là:

10


Hệ thống thu thập, lưu trữ, xử lý và hiển thị thông tin địa lý.Tổ hợp phần
mềm với phần cứng, số liệu, phương pháp, người sử dụng…để giải quyết vấn đề
phức tạp, hỗ trợ quyết định và lập kế hoạch.Là loại phần mềm máy tính.
Khi được sử dụng một cách sáng suốt thì GIS có thể giúp cho ta sống khỏe
mạnh hơn, giàu có hơn và an toàn hơn. Một hệ thống thông tin địa lý cũng đặc biệt
có ích cho việc hiển thị dữ liệu không gian và báo cáo kết quả của việc phân tích
không gian. Trong nhiều trường hợp, GIS là cách duy nhất để giải quyết các vấn
đề liên quan đến không gian.
Việc sử dụng GIS đã trở nên phổ biến và lan rộng trong vòng 2 thập kỷ
qua. Nó được sử dụng trong nhiều lĩnh vực khác nhau, từ khảo cổ học cho đến
động vật học và nhiều ứng dụng mới của GIS tiếp tục xuất hiện. GIS là những
công cụ cần thiết trong kinh doanh, hoạt động của chính phủ, giáo dục và các tổ
chức phi lợi nhuận, và việc sử dụng GIS đang trở nên có tính bắt buộc trong
nhiều trường hợp. GIS được sử dụng chống lại tội ác, bảo vệ các loài bị nguy
hiểm, giảm thiểu sự ô nhiễm, đối phó với các tai biến thiên nhiên, phân tích sự
lan truyền bệnh dịch và để cải thiện sức khỏe cộng đồng. Tóm lại, GIS là phương
tiên để giải quyết một số vấn đề xã hội cấp bách của chúng ta.
Vậy tại sao chúng ta lại cần GIS?
GIS là cần thiết phần nào đó bởi vì dân số trên thế giới đang tăng nhanh
và công nghệ đang ở trình độ cao trong khi các tài nguyên, đặc biệt là không khí
và đất đai ngoài ra còn có nhiều yếu tố khác cũng đang ở trong tình trạng giới
hạn do hoạt động của con người. Trong quãng thời gian khoảng 300 năm vừa qua
con người đã làm biến đổi thường xuyên bề mặt của trái đất. Gây ảnh hưởng tổn

hại đến đời sống của con người.
GIS giúp chúng ta xác định các vấn đề môi trường bằng cách cung cấp
các thông tin chủ yếu về nơi mà các vấn đề đó xảy ra và ai bị tác động bởi chúng.
GIS giúp chúng ta xác định nguồn, vị trí và quy mô của các tác động môi trường
có hại, và có thể giúp ta đưa ra kế hoạch hành động để quan trắc, quản lý, và
giảm thiểu các thiệt hại môi trường.
11


1.1.2.GIS với Việt Nam
Tại Việt Nam, mặc dù được biết đến từ khá sớm, nhưng mãi phải đến sau
năm 2000, tức sau khi có được những kết quả đầu tiên về việc tổng kết chương
trình GIS quốc gia ở Việt Nam, GIS mới thực sự được chú ý đến và bước đầu
phát triển. Hàng loạt chương trình GIS với sự tham gia của các trường đại học,
các viện nghiên cứu, các chuyên gia trong và ngoài nước đã được triển khai.
Trong đó tiêu biểu phải kể đến Dự án quản lý nước sạch ở Hà Nam, Dự án quản
lý nước ở Hoà Bình, Dự án thử nghiệm trong quản lý khách du lịch ở Động
Phong Nha hay Dự án hợp tác với đại học Quảng Nam làm về GIS của các
chuyên gia Nhật Bản... Đó là chưa kể một số dự án tư nhân, quy mô nhỏ lẻ, phát
triển tự phát theo nhu cầu đã bắt đầu phát triển và khá rầm rộ trong thời gian gần
đây...
1.1.3. Giới thiệu mô hình công nghệ GIS
Một cách khái quát, có thể hiểu một hệ GIS như là một quá trình sau:

Hình 1: Mô hình công nghệ GIS
Dữ liệu vào: dữ liệu được nhập từ các nguồn khác nhau như chuyển đổi
giữa các cách biểu diễn dữ liệu, máy quét, hình ảnh từ vệ tinh, ảnh chụp…
Quản lý dữ liệu: sau khi dữ liệu được thu thập và tổng hợp, GIS cần cung
cấp các thiết bị có thể lưu và bảo trì dữ liệu nhằm đảm bảo: bảo mật số liệu, tích
hợp số liệu, lọc và đánh giá số liệu, khả năng duy trì. GIS lưu thông tin thế giới

12


thực thành các tầng dữ liệu riêng biệt, các tầng này đặt trong cùng một hệ trục
toạ độ và chúng có khả năng liên kết với nhau.
Xử lý dữ liệu: các thao tác xử lý dữ liệu được thực hiện để tạo ra thông
tin. Nó giúp cho người sử dụng quyết định cần làm tiếp công việc gì. Kết quả của
xử lý dữ liệu là tạo ra các ảnh, báo cáo và bản đồ.
Phân tích và mô hình: số liệu tổng hợp và chuyển đổi chỉ là một phần của
GIS. Những yêu cầu tiếp theo là khả năng giải mã và phân tích về mặt định tính
và định lượng thông tin đã thu thập.
Dữ liệu ra: một trong các phương diện công nghệ GIS là sự thay đổi
của các phương pháp khác nhau trong đó thông tin có thể hiển thị khi nó được
xử lý bằng GIS. Các phương pháp truyền thống là bảng và đồ thị có thể cung
cấp bằng các bản đồ và ảnh 3 chiều.
1.1.4. Các thành phần của GIS

Hình 2: Các thành phần của GIS
Công nghệ GIS bao gồm 5 hợp phần cơ bản là:
•

Thiết bị (hardware)
13


•
•
•
•

Phần mềm (software)
Số liệu (Geographic data)
Chuyên viên (Expertise)
Chính sách và cách thức quản lý (Policy and management)

Thiết bị (hardware)
Thiết bị bao gồm máy vi tính (computer), máy vẽ (plotter), máy in
(printer), bàn số hóa (digitize), thiết bị quét ảnh (scanners), các phương thiện lưu
trữ số liệu (Floppy diskettes, optical cartridges, C.D ROM v.v…).
Phần mềm (software)
Là tập hợp các câu lệnh, chỉ thị nhằm điều khiển phần cứng của máy tính
thực hiện một nhiệm vụ xác định, phần mềm hệ thống thông tin địa lý có thể là
một hoặc tổ hợp các phần mềm máy tính. Phần mềm được sử dụng trong kỹ thuật
GIS phải bao gồm các tính năng cơ bản sau:
Nhập và kiểm tra dữ liệu (Data input)
Lưu trữ và quản lý cơ sở dữ liệu (Geographic database)
Xuất dữ liệu (Display and reporting)
Biến đổi dữ liệu (Data transformation)
Tương tác với người dung (Query input)
Hiện nay có rất nhiều phần mềm máy tính chuyên biệt cho GIS, bao gồm
các phần mềm như sau:
Phần mềm dùng cho lưu trữ, xử lý số liệu thông tin địa lý: ARC/INFO,
SPAN, ERDAS-Imagine, ILWIS, MGE/MICROSTATION, IDRISW, IDRISI,
WINGIN,…
Phần mềm dùng cho lưu trữ, xử lý và quản lý các thông tin địa lý: ERMAPPER, ATLASGIS, ARCVIEW, MAPINFO,…
Chuyên viên (Expertise)
Đây là một trong những hợp phần quan trọng của công nghệ GIS, đòi hỏi
những chuyên viên hướng dẫn sử dụng hệ thống để thực hiện các chức năng
14

phân tích và xử lý các số liệu. Đòi hỏi phải thông thạo về việc lựa chọn các công
cụ GIS để sử dụng, có kiến thức về các số liệu đang được sử dụng và thông hiểu
các tiến trình đang và sẽ thực hiện.

15


Số liệu, dữ liệu địa lý (Geographic data)
Những thông tin địa lý có nghĩa sẽ bao gồm các dữ kiện về: vị trí địa lý,
thuộc tính (attributes) của thông tin, mối liên hệ không gian (spatial
relationships) của các thông tin, và thời gian. Có hai dạng số liệu được sử dụng
trong kỹ thuật GIS là:
Cơ sở dữ liệu bản đồ: là những mô tả hình ảnh bản đồ được số hóa theo
một khuôn dạng nhất định mà máy tính hiểu được.
Số liệu Vector: được trình bày dưới dạng điểm, đường và diện tích, mỗi
dạng có liên quan đến một số liệu thuộc tính được lưu trữ trong cơ sở dữ liệu.
Số liệu Raster: được trình bày dưới dạng lưới ô vuông hay ô chữ nhật đều
nhau, giá trị được ấn định cho mỗi ô sẽ chỉ định giá trị của thuộc tính. Số liệu của
ảnh Vệ tinh và số liệu bản đồ được quét (scanned map) là các loại số liệu Raster.
Số liệu thuộc tính (Attribute): được trình bày dưới dạng các ký tự hoặc số,
hoặc ký hiệu để mô tả các thuộc tính của các thông tin thuộc về địa lý.
Chính sách và quản lý (Policy and management)
Hệ thống GIS cần được điều hành bởi một bộ phận quản lý, bộ phận này
phải được bổ nhiệm để tổ chức hoạt động hệ thống GIS một cách có hiệu quả để
phục vụ người sử dụng thông tin.
Trong quá trình hoạt động, mục đích chỉ có thể đạt được và tính hiệu quả
của kỹ thuật GIS chỉ được minh chứng khi công cụ này có thể hỗ trợ những
người sử dụng thông tin để giúp họ thực hiện được những mục tiêu công việc.

Ngoài ra việc phối hợp giữa các cơ quan chức năng có liên quan cũng phải được
đặt ra, nhằm gia tăng hiệu quả sử dụng của GIS cũng như các nguồn số liệu khác.
Trong phối hợp và vận hành các hợp phần của hệ thống GIS nhằm đưa
vào hoạt động có hiệu quả kỹ thuật GIS, hai yếu tố huấn luyện và chính sáchquản lý là cơ sở của thành công.

16


1.1.5. Các chức năng

17


Thu thập dữ liệu
Thu thập dữ liệu là quá trình thu nhận dữ liệu theo khuôn mẫu áp dụng
được cho GIS. Mức độ đơn giản của thu thập dữ liệu là chuyển đổi khuôn mẫu
có sẵn từ các nguồn bên ngoài. Trong trường hợp này GIS phải có modul chương
trình hiểu được các khuôn mẫu khác nhau để chuyển đổi như: DLG, DXP… hay
các dữ liệu là đầu ra của hệ thống GIS khác…
Xử lý dữ liệu thô
Hai khía cạnh chính của xử lý dữ liệu thô là:
Phát sinh dữ liệu có cấu trúc topo.
Trường hợp dữ liệu ảnh vệ tinh thì phải phân lớp các đặc trưng trong ảnh
thành các hiện tượng quan tâm.
Mô hình quan niệm của thông tin không gian bao gồm mô hình hướng đối
tượng, mạng và bề mặt trái đất. Quá trình phân tích trên cơ sở cách nhìn khác
nhau đòi hỏi dữ liệu phải được biểu diễn và tổ chức cho phù hợp. Vì vậy, cần
thiết cung cấp cho người sử dụng GIS thay đổi cấu trúc dữ liệu để thích nghi với
các yêu cầu khác nhau.
Lưu trữ và truy nhập dữ liệu

Chức năng lưu trữ dữ liệu trong GIS liên quan đến tạo lập cơ sở dữ liệu
không gian. Nội dung của cơ sở dữ liệu này có thể bao gồm tổ hợp dữ liệu vector
hoặc dữ liệu Raster. Việc lựa chọn mô hình dữ liệu Raster hay vector để tổ chức
dữ liệu không gian được thực hiện khi thu thập dữ liệu vì mỗi mô hình tương
ứng với cách tiệm cận khác nhau đến việc lấy mẫu và mô tả thông tin.

18


Tìm kiếm và phân tích không gian
Tìm kiếm nội dung trong vùng không gian.
Tìm kiếm trong khoảng cận kề: có một số phương pháp.
Tìm kiếm nội dung trong vùng.
Tìm ra các vùng nối trực tiếp với đối tượng xác định trước.
Tìm kiếm xảy ra khi cần phải tìm kiếm những vùng gần nhất tới tập các vị
trí mẫu phân tán không đều.
Tìm kiếm hiện tượng và thao tác phủ (overlay): kỹ thuật tìm kiếm hiện
tượng được chia thành nhóm dữ liệu trên tính chất tìm kiếm đó là:
Tìm kiếm một loại hiện tượng không quan tâm đến các hiện tượng còn lại:
ở đây việc tìm kiếm sẽ là truy nhập đối tượng không gian chỉ dựa trên thuộc tính
xác định.
Tìm những vùng được xác định bởi tổ hợp các hiện tượng.
Hiển thị đồ họa và tương tác: tầm quan trọng bản chất không gian của
thông tin địa lý là đặc tả truy vấn và báo cáo kết quả được thực hiện hiệu quả nhờ
sử dụng bản đồ.
Một hệ thống thông tin có thể phân loại thành nhiều hệ thống con khác.
Công nghệ GIS là kết quả của sự liên kết phát triển đồng thời nhiều lĩnh
vực xử lý dữ liệu không gian như bản đồ, thiết kế trợ giúp máy tính, trắc địa,
phân tích không gian hoặc viễn thám.
Hiển thị bản đồ

Trong GIS, các đối tượng cơ sở dữ liệu không gian trong thế giới thực
được mô tả dưới dạng bản đồ . Điểm mạnh của các hệ thống GIS là khả năng thể
hiện nội dung địa lý các mối quan hệ về không gian giữa chúng . Cách mà GIS
hiển thị các đối tượng thực thể được quy ra làm 4 loại đối tượng số cơ bản:
Đối tượng kiểu điểm (point).

19


Đối tượng kiểu đường (line, polyline).
Đối tượng kiểu vùng (area, polygon).
Đối tượng kiểu mô tả (annotation, text, symbol).
Cách phản ánh các đối tượng trên bản đồ:
-

Bản đồ thể hiện các đối tượng địa lý thông qua mô tả bằng tập hợp các
thành phần của: đường, màu sắc, ký hiệu và từ ngữ.

-

Các thông tin đồ hoạ và mô tả cho chúng ta biết về vị trí địa lý và các
thuộc tính của các đối tượng địa lý.

-

Mô hình dữ liệu số phản ánh lại các vị trí, tính chất và các quan hệ
không gian dưới dạng số.

-

Bản đồ số lưu trữ dữ liệu theo loại đối tượng. Bản đồ số lưu theo loại
đối tượng dưới đây:

-

Điểm (Points): Đối tượng đơn có vị trí.Ví dụ Trạm cứu hoả, nhà Giếng.

-

Đường (Arcs): Các đối tượng dạng tuyến. Ví dụ đường sá, sông, đường
điện.

-

Vùng (Polygons): Vùng có diện tích, định nghĩa bởi đường bao . Ví dụ
thửa loại đất .

Để phản ánh toàn bộ các thông tin cần thiết của bản đồ dưới dạng đối
tượng số, các đối tượng địa lý còn được phản ánh theo cấu trúc phân mảnh và
phân lớp thông tin.
Xuất dữ liệu
Hầu hết các phần mềm GIS đều hỗ trợ việc kết nối và truy xuất dữ liệu
dưới nhiều định dạng : giấy in, web, hình ảnh, file …
1.1.6. Cấu trúc cơ sở dữ liệu trong GIS
a. Mô hình dữ liệu không gian
Dữ liệu là trung tâm của hệ thống GIS, hệ thống GIS chứa càng nhiều thì
chúng càng có ý nghĩa. Dữ liệu của hệ GIS được lưu trữ trong CSDL và chúng

20

được thu thập thông qua các mô hình thế giới thực. Dữ liệu trong hệ GIS còn
được gọi là thông tin không gian, nó cho biết “vật thể ở đâu”, “hình dạng hiện
tượng”, “quan hệ và tương tác”. Đặc trưng của thông tin không gian là có khả
năng:
Mô hình không gian đặc biệt quan trọng vì cách thức thông tin sẽ ảnh
hưởng đến khả năng thực hiện phân tích dữ liệu và khả năng hiển thị đồ họa của
hệ thống.
Modelling with vector data: mô hình dữ liệu vector.
Modelling with taster data: mô hình dữ liệu raster.
Mô hình dữ liệu raster

Mô hình dữ liệu dạng raster phản ánh toàn bộ vùng nghiên cứu dưới dạng
một lưới các ô vuông hay điểm ảnh (pixel). Mô hình raster có các đặc điểm:
Các điểm được xếp liên tiếp từ trái qua phải và từ trên xuống dưới.
Mỗi một điểm ảnh (pixel) chứa một giá trị.
Một tập các ma trận điểm và các giá trị tương ứng tạo thành một lớp
(layer).
Trong cơ sở dữ liệu có thể có nhiều lớp.
Mô hình dữ liệu raster là mô hình dữ liệu GIS được dùng tương đối phổ
biến trong các bài toán về môi trường, quản lý tài nguyên thiên nhiên.
Mô hình dữ liệu raster chủ yếu dùng để phản ánh các đối tượng dạng vùng
là ứng dụng cho các bài toán tiến hành trên các loại đối tượng dạng vùng: phân
loại; chồng xếp. Các nguồn dữ liệu xây dựng nên dữ liệu raster có thể bao gồm:
Quét ảnh
Ảnh máy bay, ảnh viễn thám
Chuyển từ dữ liệu vector sang
Lưu trữ dữ liệu dạng raster
21

Nén theo hàng (Run lengh coding)
Nén theo chia nhỏ thành từng phần (Quadtrê)
Nén theo ngữ cảnh (Fractal)
Việc sử dụng cấu trúc dữ liệu raster có thể dẫn đến mất một số chi tiết vì
vậy hệ thống raster-based không được sử dụng trong các trường hợp nơi có các
chi tiết có chất lượng cao được đòi hỏi.

Hình 3: Bản Đồ với dữ liệu raster

22


Mô hình dữ liệu vector

Mô hình coi hiện tượng là tập các thực thể không gian cơ sở và tổ hợp
giữa chúng. Trong mô hình 2 chiều thì đối tượng sơ đẳng bao gồm điểm, đường
và vùng, mô hình 3 chiều còn áp dụng bề mặt 3 chiều và khối. Các đối tượng sơ
đẳng được hình thành trên cơ sở vector hay tọa độ của các điểm trong một hệ
trục nào đó. Loại thực thể cơ sở được sử dụng phụ thuộc vào tỷ lệ quan sát hay
mức độ khái quát. Với bản đồ có tỷ lệ nhỏ thì thành phố được biểu diễn bằng
điểm (point), đường đi, sông ngòi được biểu diễn bằng đường (line). Khi tỷ lệ
thay đổi kéo theo sự thay đổi về thực thể biểu diễn. Thành phố lúc này sẽ được
biểu diễn bởi vùng có đường ranh giới. Khi tỷ lệ lớn hơn, thành phố có thể được
biểu diễn bởi tập các thực thể tạo nên các đối tượng nhà cửa, đường sá, các trình
tiện ích,…

Hình 4: Bản đồ với mô hình dữ liệu vector

23

Kiểu đối tượng điểm (Points)

Các đối tượng đơn, thông tin về địa lý chỉ gồm cơ sở vị trí sẽ được phản
ánh là đối tượng điểm. Các đối tượng kiểu điểm có đặc điểm:
Là tọa độ đơn (x,y)
Không cần thể hiện chiều dài và diện tích

Số liệu vector được biểu thị dưới dạng điểm (Point)
Tỷ lệ trên bản đồ lớn, đối tượng thể hiện dưới dạng vùng. Tuy nhiên trên
bản đồ tỷ lệ nhỏ, đối tượng này có thể thể hiện dưới dạng một điểm. Vì vậy, các
đối tượng điểm và vùng có thể được dùng phản ánh lẫn nhau.

Hình 5: Đối tượng point trên bản đồ

24


Kiểu đối tượng đường (Arcs)

Số liệu vector biểu thị dưới dạng Arc
Đường được xác định như một tập hợp dãy của các điểm. Mô tả các đối tượng
địa lý dạng tuyến, có đặc điểm:
Là một dãy các cặp tọa độ
Một arc bắt đầu và kết thúc bởi node
Các arc nối với nhau và cắt nhau tại node
Hình dạng của arc được định nghĩa bởi các điểm vertex
Độ dài chính xác bằng các cặp tọa độ

Hình 6: Đối tượng line trên bản đồ
Kiểu đối tượng vùng (Polygons)
Vùng được xác định bởi ranh giới các đường thẳng. Các đối tượng địa lý
có diện tích và đóng kín bởi một đường được gọi là đối tượng vùng Polygons,
đặc điểm:
25