Ứng dụng hệ thống thông tin địa lý (GIS) vào quản lý hệ thống lưới điện quận tân phú

1

LỜI CAM ĐOAN

Tôi xin cam đoan đây là công trình nghiên cứu của riêng tôi. Các số liệu, kết quả nêu
trong Luận văn là trung thực và chưa từng được ai công bố trong bất kỳ công trình nào
khác.
Tôi xin cam đoan rằng mọi sự giúp đỡ cho việc thực hiện Luận văn này đã được cảm
ơn và các thông tin trích dẫn trong Luận văn đã được chỉ rõ nguồn gốc.
Học viên thực hiện

NGUYỄN GIA THOẠI


2

LỜI CÁM ƠN
Một chặng đường với biết bao công sức của Thầy Cô. Thầy Cô đã dốc
sức truyền đạt cho chúng em những kiến thức quý báu nhất , từ những lý luận
cơ bản đến những kiến thức nâng cao. Và sau chặng đường dài ấy , giờ đây
Thầy Cô vẫn đang dẫn dắt chúng em hoàn thành nốt những bước cuối cùng
của khóa học này.
Em xin chân thành cảm ơn thầy cô đã không quản bao nhiêu khó nhọc
để truyền đạt cho em những kiến thức quý báu giúp ích cho em rất nhiều
trong những chặng đường sau này .
Em xin chân thành cám ơn thầy NGÔ CAO CƯỜNG đã tận tình chỉ bảo
giúp em hoàn thành tốt luận văn tốt nghiệp của mình .
Qua đây em cũng xin bày tỏ lòng biết ơn của mình đến các anh em
trong phòng kỹ thuật , đội quản lý lưới điện tân phú , đội vận hành đã nhiệt
tình giúp đỡ em trong việc hoàn thành cuốn luận văn này.
Em xin chúc thầy tràn đầy sức khỏe.

Học viên thực hiện

NGUYỄN GIA THOẠI


3

TÓM TẮT
Luận văn nghiên cứu ứng dụng hệ thống thông tin đại lý( GIS) để quản lý hệ thống
lưới điện trung thế trên địa bàn quận Tân Phú do Công ty điện lực Tân Phú quản lý,
bao gồm cụ thể những vấn đề sau:

 Thu thập, phân tích, tổng hợp hiện trạng khu vực lưới điện khu vực Tân
Phú.

 Nghiên cứu phần mềm ArcGis 10.1 và hệ cơ sở quản trị dữ liệu Oracle 11.0.
 Xây dựng hệ thống sơ đồ nguyên lý demo cho các tuyến dây bằng
Extension Shematic của ArcGis 10.1.

 Triển khai hệ thống trên hệ quản trị cơ sở dữ liệu Oracle theo mô hình
Client- Sever.

 Xây dựng ứng dụng hỗ trợ việc quản lý tầm ảnh hưởng và quản lý các thiết
bị đóng cắt trên lưới điện.

 Nghiên cứu độ tin cậy của lưới điện trên bản đồ.
 Đánh giá và nghiên cứu sự phân bố tối ưu công suất trên hệ thống lưới điện.
Kết quả nghiên cứu cho thấy có thể dùng chương trình GIS để ứng dụng vào
công tác quản lý kỹ thuật, quản lý vận hành tại các đơn vị, nhằm giảm bớt gánh

nặng nhân công và nhân lực cho công tác trên. Hỗ trợ lãnh đạo đưa ra quyết định
hợp lý và chính xác, cán bộ kỹ thuật và công nhân tiết kiệm được nhiều thời gian và
công sức trong công tác cải tạo sửa chữa và đại tu vận hành lưới điện.


4

ABSTRACT
Thesis research and application of information agent systems (GIS) to
manage medium-voltage grid system in the district by Tan Phu, Tan Phu
Electricity Company management, including the following specific issues:
 Collect, analyze and synthesize the current state of the grid area, Tan
Phu area.
 Research ArcGIS 10.1 and the data base administrator Oracle 11.0
 Develop system principle diagram for online demo shematic
Extension cord with ArcGIS 10.1.
 Implementation of the system management system according to the
Oracle Database Client-Server model.
 Develop application support management and management influence
the switchgear on the grid.
 Research reliability of the grid on the map.
 Review and study the optimal distribution of power on the grid
system.
The study results showed that GIS can be used to program applications in
the management of technical, management and operation of the unit in order
to reduce the burden of human labor and work on. Support leaders make
rational decisions and accurate, technicians and workers save a lot of time


5

and effort in the work of renovation and repair and overhaul operation of the
grid.

DANH MỤC CÁC TỪ VIẾT TẮT
-

GIS : Geographic Information System

-

Người sử dụng: User

-

Dữ liệu : Data

-

GPS: Global Positioning System

-

SCADA (Supervisory Control And Data Acquisition),…

-

Geodatabase : Dữ liệu không gian

-

Saifi: Số lần gián đoạn cung cấp trung bình của lưới điện.

-

SAIDI : thời gian gián đoạn cung cấp trung bình của lưới điện

-

CAIFI: Số lần mất điện trung bình của khách hàng

-

CAIDI: Thời gian mất điện trung bình của khách hàng


6

DANH MỤC CÁC HÌNH

Hình 2.1: Mô hình Raster, Vector so với thế giới thực………………………. …...16
Hình 2.2 : Dữ liệu thuộc tính của đối tượng địa lý…………………………...........17
Hình 2.3 : Vị trí của một đối tượng trên mặt đất ………………………………….18
Hình 2.4 : Tóm tắt quy trình xử lý thông tin……………………………………….19
Hình

2.5

:

Một

số

định

nghĩa

về

GIS……………………………………………….20
Hình 2.6 : Các thành phần cơ bản của GIS…………………………………………
22
Hình

2.7

:

Mô

hình

GIS…………………………………………………………….23
Hình 2.8 : Các thành phần cơ bản của một cơ sở dữ liệu địa lý……………………25
Hình 2.9 : Sơ đồ phân bố nhân lực trong Gis………………………………………25
Hình 2.10 : Mô hình điều khiển GIS……………………………………………….26
Hình 2.11 : Thu thập dữ liệu cho GIS………………………………………………
28

7

Hình 3.1 : Mô hình các vệ tinh quay quanh trái đất…………………………..........33
Hình

3.2

:Ứng

dung

GIS

trong

các

ngành

…………………....................................37
Hình 4.1: Mô hình của hệ quản trị cơ sở dữ liệu Oracle……………………………
64
Hình

5.1:

Bản

đồ

Quận

Tân

Phú……………………………………………...........71
Hình 6.1 : Xây dựng demo 2 tuyến dây Phú Lộc 1 và Phú Lộc 2………………….83
Hình

6.2

:

Xây

dụng

sơ

đồ

Schematic

cho

2

tuyến

dây

trên…………………..........85
Hình 8.1 : Bản đồ trên phần mềm Carrymap…………………………………. ……
93
Hình 8.2: Demo bản đồ trung thế trong Carrymap…………………………………
98


8

DANH MỤC CÁC BẢNG
Bảng 1 : Một số hệ quản trị dữ liệu trên thế giới………………………………….52
Bảng 2 : Các tuyến dây trung thế trên địa bàn quận Tân Phú……………………..72
Bảng 3 : Các lớp dữ liệu trên bản đồ………………………………………………75
Bảng 4 : Tính toán chỉ số tin cậy lưới điện………………………………………...81
Bảng 5 : So sánh tính năng các phần mềm hiện sử dụng với ArcGIS…………….112


Luận văn thạc sĩ

MỤC LỤC


10

Chương 1: MỞ ĐẦU
1.1. Tổng quan
Ngày nay, vấn đề phân tích các bài toán phân bố công suất, tính toán ngắn mạch,
tính toán tổn thất cũng như quản lý hệ thống điện đang được quan tâm hàng đầu
trong lĩnh vực vận hành và quản lý ngành điện Việt Nam.

Mục tiêu được đặt ra là làm sao phân bố công suất trong lưới điện một cách tối
ưu nhất, kiểm soát được khả năng ngắn mạch sự cố gây mất điện cũng như tổn thất
của lưới điện nói chung và hệ thống điện nói riêng, để có biện pháp khắc phục và
sửa chữa, từ đó nâng cao khả năng đáp ứng nhu cầu cho khách hàng, đồng thời phục
vụ khách hàng sử dụng điện ngày càng tốt hơn. Đó chính là mục tiêu chính của lãnh
đạo và toàn thể nhân viên của ngành điện Việt Nam nói chung và TP Hồ Chí Minh
nói riêng. Muốn vậy ta phải tìm ra phương án quản lý lưới điện, thiết bị điện và hệ
thống điện một cách hiệu quả.
Với tốc độ phát triển chóng mặt của ngành công nghệ thông tin thì việc áp dụng
những thành tựu của ngành khoa học này vào các lĩnh vực khác nhau, trong đó có
ngành điện đang rất được quan tâm. Công nghệ thông tin trong những năm cuối của
thế kỷ 20 đã đạt nền móng cho sự ra đời và phát triển nhanh chóng của hệthống
thông tin địa lý( GIS – Geographic Information System) và việc áp dụng hệ thống
này trong các ngành mang tính hạ tầng( cấp thoát nước, năng lượng điện…) đã có
tác dụng to lớn trong việc nâng cao chất lượng dịch vụ được cung cấp cho xã hội.
Mặt khác sự xâm nhập của các kỹ thuật mới này trong ngành điện đã làm thay đổi
khá sâu sắc việc quản lý cũng như phân tích hệ thống điện. Trong xu thế hiện đại
hóa việc quản lý lưới điện ở các cấp độ khác nhau, từ sản xuất, truyền tải đến phân
phối, ngành điện Việt Nam đang triển khai ứng dụng những kỹ thuật tiên tiến này
trong việc xây dựng các chương trình ứng dụng vào các lĩnh vực khác nhau. Đồng
hành với tốc độ phát triển và hiện đại hóa của ngành điện, lưới điện trên nền thống
nhất về dữ liệu GIS đối với địa bàn trở nên thời sự, cấp bách và yêu cầu có những


11

phương pháp tiếp cận mới có thể cung cấp kết quả nhanh chóng, chính xác cũng
như khả năng quản lý cập nhật, chi tiết và hướng tới tức thời theo thời gian thực.
1.2. Tính cần thiết của đề tài
Hiện nay, trên thị trường có khá nhiều phần mềm như MapInfo, AutoCad, quản

lý mất điện v.v… cơ bản đáp ứng nhu cầu quản lý dữ liệu lưới điện, khách hàng
nhưng còn riêng rẽ, chỉ với cơ sở dữ liệu nhỏ,mỗi phần mềm chỉ có chức năng
nhiệm vụ riêng. Vd: Mapinfo chuyên về biên tập dữ liệu thuộc tính của lưới điện,
quản lý mất điện quản lý thông tin khách hàng…
Tất cả những phần mềm trên sử dụng theo mô hình datafile phục vụ quản lý dữ
liệu, thông tin khách hàng… chưa sử dụng hệ quản trị cơ sở dữ liệu để quản lý dữ
liệu không gian.
Về kiến trúc hệ thống, đa số các phần mềm trên được xây dựng trên hệ thống 1
người dùng, chưa xây dựng được mô hình client- sever( mô hình đa người dùng).
Vì vậy, khi chưa có GIS việc quản lý lưới điện còn tương đối khó khăn, thông
tin cập nhật dữ liệu chỉ tập trung ở một phòng, đội, không có tính liên kết, dữ liệu
phải kiểm tra offlline nên không đảm bảo tính chính xác cao…
Ví dụ thực tế tại Công ty
Phòng Kinh doanh cập nhật khách hàng để theo dõi hiệu suất khu vực
dựa vào tình trạng lưới điện hiện tại của đơn vị. Đội Quản lý lưới điện cập nhật
biến động lưới, Đội Quản lý khách hàng cập nhật mã lộ ra vào chương trình
CMIS 2.0…
Vì một lý do nào đó( khách quan, chủ quan của con người), khi có
xảy ra biến động lưới mà đội Quản lý lưới điện không kịp chuyển lên để Phòng
kinh doanh cập nhật hay Phòng kinh doanh chưa kịp cập nhật hay cập nhật
không chính xác, Đội Quản lý khách hàng tính toán lại mã lộ ra… dẫn đến tổn


12

thất hiệu suất khu vực, sót bộ… làm ảnh hưởng nghiêm trọng đến công tác tính
toán độ tin cậy của lưới điện… dẫn đến doanh thu của đơn vị giảm, không quản
lý tài sản một cách kịp thời...vì các phần mềm trên như Mapinfo, AutoCad…
không hỗ trợ đa người dùng, hay việc cắt lưới là nhiệm vụ của Đội nên chính
Đội cập nhật biến động thì xác suất chính xác sẽ tăng lên rất nhiều.

Với việc ứng dụng hệ thống ArcGis vào công tác quản lý lưới điện, chúng ta sẽ
bảo đảm rằng tất cả mọi người đều có thể xem, biên tập, chỉnh sửa( nếu được phân
quyền edit) dữ liệu(vì GIS có thể kết nối hệ quản trị Oracle, cho phép xây dựng mô
hình đa người dùng), đảm dữ liệu mới nhất luôn được thể hiện, thống nhất trong
toàn công ty và sẽ có cái nhìn khác về việc quản lý lưới điện trong bối cảnh hiện
nay.
Ở đề tài này, chúng ta sẽ sử dụng phần mềm ArcGis 10.1 của hãng ERIS kết
hợp với hệ quản trị Oracle 11gR2 để quản lý và xây dựng hệ thống bản đồ và sơ đồ
đơn tuyến, quản lý vật tư thiết bị cũng như quản lý phạm vi ảnh hưởng của các thiết
bị đóng cắt. Đặc biệt mô hình này hỗ trợ rất tốt cho người lãnh đạo đứng ở cấp độ
quản lý, người công nhân ở cấp độ vận hành, sữa chữa lưới điện, hỗ trợ khách hàng
kiểm tra nguyên nhân mất điện một cách chính xác và nhanh nhất.
Cho phép có một cái nhìn tổng quan về lưới điện trên thực địa cũng như trên sơ
đồ để cho phép chúng ta có một quyết định chính xác.
1.3. Mục tiêu của đề tài
Mục tiêu của đề tài nhằm xây dựng một cơ sở dữ liệu trên nền tảng
AM/FM/GIS để quản lý hệ thống lưới điện trung thế quận Tân Phú bằng phần mềm
ArcGis 10.1, xây dựng hệ thống sơ đồ đơn tuyến có khả năng phân tích dòng chảy
network, tạo mối liên kết các thiết bị trên lưới, và hệ quản trị cơ sở dữ liệu Oracle
11gR2 phục vụ ưu tiên cho công tác quản lý, tăng năng suất lao động.


13

Với sự hỗ trợ của hệ quản trị cơ sở dữ liệu, những người khai thác ứng dụng có
thể sử dụng bất kỳ ngôn ngữ lập trình nào như: Visual Basic, Visua Basic.Net,
Visual C hoặc sử dụng công cụ lập trình chuyên dụng của ArcGis như ArcGis
Engine, Arc Object… để phát triển ứng dụng mà không phải lệ thuộc vào ngôn ngữ
Map Basic như sử dụng phần mềm MapInfo.
1.4. Nội dung nghiên cứu

 Thu thập, phân tích, tổng hợp hiện trạng khu vực lưới điện khu vực
Tân Phú.
 Nghiên cứu phần mềm ArcGis 10.1 và hệ cơ sở quản trị dữ liệu
Oracle 11gR2
 Xây dựng hệ thống sơ đồ nguyên lý demo cho các tuyến dây bằng
Extension Shematic của ArcGis 10.1.
 Triển khai hệ thống trên hệ quản trị cơ sở dữ liệu Oracle theo mô hình
Client- Sever.
 Xây dựng ứng dụng hỗ trợ việc quản lý tầm ảnh hưởng và quản lý các
thiết bị đóng cắt trên lưới điện.
 Nghiên cứu đánh giá độ tin cậy của lưới điện.
 Nghiên cứu các phần mềm có thể đọc cơ sở dữ liệu của ArcGIS để
thuận tiện việc thu thập dữ liệu tại đơn vị.
1.5. Phạm vi nghiên cứu
Đề tài chủ yếu tập trung nghiên cứu xây dựng hệ thống bản đồ và sơ đồ đơn
tuyến lưới điện của quận Tân Phú theo mô hình Client-Server đa người dùng trên cơ
sở sử dụng ArcGis 10.1, Geodatabase và hệ quản trị cơ sở dữ liệu Oracle 11g2, phần


14

mềm có thể đọc cơ sở dữ liệu của ArcGIS để thuận tiện trong việc thu thập dữ liệu
tại đơn vị.
Phạm vi thời gian: đề tài được thực hiện trong sáu tháng.
1.6. Ý nghĩa khoa học của đề tài
Kết quả nghiên cứu này cho ta một phương pháp quản lý hệ thống lưới điện
mới trên nền tảng một phần mềm mới cực mạnh và linh động kết hợp với hệ quản
trị cơ sở dữ liệu là mô hình mà các nước phát triển đã ứng dụng và đạt hiện quả cao.
Ở mô hình này có sự độc lập giữa phần mềm GIS và ngôn ngữ lập trình nên sẽ
linh hoạt hơn cho việc phát triển ứng dụng.

1.7. Ý nghĩa thực tiễn của đề tài
Đề tài nêu lên một phương pháp quản lý và vận hành lưới điện, quản lý khách
hàng tại đơn vị một cách trực quan sinh động. Khi cần thiết ta có thể chuyển đổi
giữa hệ thống bản đồ và sơ đồ đơn tuyến cho phù hợp với nhu cầu quản lý.
Mục tiêu chính của đề tài là xây dựng sơ đồ địa dư và sơ đồ đơn tuyến trên một
nền cơ sở dữ liệu chuẩn và hệ thống là một hệ thống khả mở, nghĩa là khi nhu cầu
phát sinh ta có thể phát triển thêm ứng dụng bằng cách viết thêm những module
bằng một ngôn ngữ lập trình bất kỳ. Ví dụ như: quản lý thiết bị( máy biến thế, thiết
bị đóng cắt, trụ trung thế…), phạm vi ảnh hưởng của các thiết bị đóng cắt… làm
tiền đề cho việc phát triển lưới điện thông minh( Smart GIS) sau này


15

Chương 2: CƠ SỞ LÝ THUYẾT VỀ HỆ THỐNG THÔNG TIN ĐỊA LÝ
2.1. Tổng quan về hệ thống thông tin địa lý
Những kế hoạch, chính sách và chiến lược phát triển kinh tế- xã hội của
thành phố khi được thiết lập và thực thi có đem lại hiệu quả hay không phụ thuộc
rất lớn vào thông tin sẵn có( đầy đủ, chính xác và cập nhật). Vì hầu hết các vấn đề
đặt ra đều đòi hòi lãnh đạo, các nhà quy hoạch, quản lý… phải có nhiều thông tin
liên quan đến kinh tế, xã hội, địa lý, môi trường, tài nguyên thiên nhiên… Trở ngại
chính trong việc quản lý đô thị hiệu quả là thông tin được thu thập vừa thiếu vừa
không đáng tin cậy (có khi trùng lắp), dữ liệu không gian( bản đồ) không thống nhất
theo hệ thống tham chiếu không gian và không được cập nhật…
Nhiều nghiên cứu cho thấy rằng từ 75% đến 90% thông tin gắn kết với vị trí
không gian được sử dụng mỗi ngày bởi hầu hết các cơ quan. Nếu các thông tin này
đảm bảo đầy đủ, chính xác và được cập nhật thường xuyên sẽ cho phép tiết kiệm
đáng kể kinh phí và thời gian để thành lập và thực thi các kế hoạch, chính sách và
chiến lược phát triển kinh tế.
2.1.1. Khái niệm về hệ thống thông tin địa lý

Công nghệ thông tin ra đời đặt nền móng cho sự phát triển nhanh chóng của
hệ thống thông tin địa lý( geographic informatiom system) và việc áp dụng hệ thống
này đã có kết quả to lớn trong việc nâng cao chất lượng dịch vụ xã hội.
Thông tin địa lý bao gồm tất cả các thông tin và dữ liệu được khái quát để thể
hiện thế giới thực và các hiện tượng đang diễn ra trong thế giới xung quanh ta.
Thông tin địa lý có thể được thể hiện bởi ba thành phần cơ bản: dữ liệu không gian,
dữ liệu thuộc tính và thời gian.


16

2.1.1.1 Dữ liệu không gian
Là dữ liệu thể hiện vị trí của các đối tượng địa lý trên bề mặt
đất theo hệ tọa độ tham chiếu thống nhất. Để thể hiện các đối tượng
địa lý trong không gian, hai mô hình dữ liệu thường được sử dụng:
+ Mô hình dữ liệu vector: thể hiện các đối tượng trong không
gian bởi điểm, đường và vùng (như thường được thể hiện trên
bản đồ và vị trí của đối tượng có giá trị duy nhất).
+ Mô hình dữ liệu raster: thường sử dụng thể hiện dữ liệu
không gian dưới dạng ảnh. Dạng đơn giản nhất của mô hình
raster gồm những ô vuông đều đặn và được xác định bằng tọa
độ là chỉ số hàng và chỉ số cột.

Hình 2.1: Mô hình Raster, Vector so với thế giới thực
2.1.1.2. Dữ liệu thuộc tính
Thể hiện tính chất của đối tượng địa lý trên bề mặt đất( chiều
cao của cây rừng, dân số thành phố, bề rộng con đường…). Đối tượng


17

địa lý có thể có nhiều thuộc tính phụ thuộc vào mức độ quan trọng của
đối tượng. Dữ liệu thuộc tính nhằm để mô tả, thể hiện số lượng và
chất lượng của một đối tượng nào đó trong không gian đã được xác
định, rất hữu ích cho việc phân tích chuyên môn.

Hình 2.2 : Dữ liệu thuộc tính của đối tượng địa lý
2.1.1.3 Thời gian
Thông tin địa lý có thể thay đổi theo thời gian( con đường
mới không được tìm thấy trên bản đồ đã được vẽ cách đây vài năm khi
nó được xây dựng), thời gian là yếu tố quan trọng nhằm giải quyết các
vấn đề như theo dõi sự thay đổi hay biến động của dữ liệu thuộc tính
và không gian( ví dụ: chuyển đổi mục đích sử dụng đất từ nông
nghiệp sang công nghiệp trong khoảng thời gian nào đó, theo dõi sự
sạt lở bờ sông, giám sát sự tăng trưởng của cây lúa,…).
Tóm lại, thông tin địa lý bao gồm: dữ liệu không gian nhằm trả
lời câu hỏi đối tượng ở đâu, dữ liệu thuộc tính nhằm thể hiện tính chất
của đối tượng và thời gian nhằm trảlời câu hỏi đối tượng tồn tại khi
nào. Biết được thời gian của thông tin địa lý, chúng ta mới có thể sử
dụng thông tin một cách chính xác.


18

Hình 2.3 : Vị trí của một đối tượng trên mặt đất
2.1.2. Nguồn cung cấp thông tin địa lý
Thông tin địa lý đã được con người thu thập và tích lũy trong quá
trình phát triển xã hội loài người thông qua hoạt động khảo sát, đo đạc và
thành lập bản đồ. Nhiều lý thuyết tính toán và phương pháp thực hiện đã
được hoàn chỉnh nhằm thu thập, quản lý, phân tích và hiển thị thông tin địa

lý.
Nguồn cung cấp thông tin địa lý chủyếu từ công tác trắc địa - bản đồ,
không ảnh, điều tra, thống kê. Trong những năm gần đây, công nghệ viễn
thám, định vị toàn cầu( GPS) đã góp phần đáng kể trong việc cung cấp thông
tin địa lý. Với sự phát triển nhanh và đa dạng của thông tin địa lý đã ảnh
hưởng tích cực đến việc xây dựng hệ thống lưu trữ, quản lý, truy cập, xử lý
phân tích và cung cấp nhanh những thông tin cần thiết.
2.1.3. Quy trình xử lý thông tin địa lý
Thông tin địa lý được thu thập từ thế giới thực qua các phương pháp
và công nghệ khác nhau, sau khi xử lý sẽ tạo ra dữ liệu hữu ích, được lưu trữ
hoặc phân tích thích hợp theo yêu cầu để cung cấp cho con người nhằm xây


19

dựng các kế hoạch, chính sách và chiến lược phát triển kinh tế xã hội… Khi
các dự án được triển khai sẽ làm thay đổi môi trường sống chung quanh và
tạo ra thông tin mới, các thông tin này cần phải được cập nhật thường xuyên
để đảm bảo dữ liệu được đầy đủ và chính xác. Nhìn chung, quy trình xử lý
thông tin có thể tóm tắt như sau:

Hình 2.4 : Tóm tắt quy trình xử lý thông tin
2.2. Hệ thống thông tin địa lý
2.2.1 Khái niệm về hệ thống thông tin địa lý
Do được ứng dụng rộng rãi trong rất nhiều lĩnh vực nên có nhiều định
nghĩa về GIS khác nhau tùy thuộc vào lĩnh vực mà nó được ứng dụng:
Một số định nghĩa về GIS [1]
1. Xuất phát từ ứng dụng:
+ GIS là một hộp công cụ mạnh dùng để lưu trữ và truy vấn tùy ý,
biến đổi và hiển thị không gian từ thế giới thực cho những mục tiêu đặc biệt

(Burough 1986).


20

+ Hệ thống thông tin địa lý là một hệ thống sử dụng cơ sở dữ liệu để
trả lời các câu hỏi về bản chất địa lý của các thực thể địa lý( Goodchild,
1985; Peuquuet, 1985).

Hình 2.5 : Một số định nghĩa về GIS
2. Xuất phát từ chức năng
+ Hệ thống thông tin địa lý là một hệ thống chứa hàng loạt
chức năng phức tạp dựa vào khả năng của máy tính và các toán tử xử
lý thông tin không gian( Tomlinson and Boy, 1981; Dangemomd,
1983).


21

+ Hệ thống thông tin địa lý là một hệ thống tự động thu thập,
lưu trữ, truy vấn, phân tích và hiển thị dữ liệu không gian( Clarke,
1995).
+ Hệ thống thông tin địa lý là một hệ thống quản trị cơ sở dữ
liệu bằng máy tính để thu thập, lưu trữ, phân tích và hiển thị dữ liệu
không gian( NCGIA = National Center for Geographic Information
and Analysis, 1988).
3. Xuất phát từ quan điểm hệ thống thông tin
+ GIS là một hệ thống thông tin được thiết kế để làm việc với
dữ liệu có tham chiếu tọa độ địa lý. Nói cách khác, GIS là hệ thống
gồm hệ cơ sở dữ liệu với những dữ liệu có tham chiếu không gian và

một tập những thuật toán để làm việc trên những dữ liệu đó( Star and
Estes, 1990).
+ Hệ thống thông tin địa lý là một hệ thống thông tin bao gồm
một số phụ hệ( subsystems) có khả năng biến đổi các dữ liệu địa lý
thành những thông tin có ích( Calkins and Tomlinson, 1977; Marble,
1984).
+ GIS là một hệ thống thông tin đặc biệt với cơ sở dữ liệu gồm
những đối tượng, những hoạt động hay những sự kiện phân bố trong
không gian được biểu diễn như những điểm, đường, vùng trong hệ
thống máy tính. Hệ thống thông tin địa lý xử lý, truy vấn dữ liệu theo
điểm, đường, vùng phục vụ cho những hỏi đáp và phân tích đặc biệt
(Dueker, 1979).
+ Hệ thống thông tin địa lý( GIS) là công cụ bản đồ phân tích
những gì hiện có và đang xảy ra trên trái đất. Kỹ thuật GIS hợp thành
cơ sở dữ liệu chung hoạt động như những truy vấn và phân tích thống


22

kê với sự hình dung là duy nhất và lợi ích phân tích địa lý được đưa ra
từ những bản đồ. Những khả năng này sẽ phân biệt được GIS từ
những hệ thống thông tin khác và làm cho chúng có một giá trị tới
một tầm rộng lớn của các hãng công cộng và tư nhân cho việc giảng
giải sự kiện, dự đoán hậu quả và vạch ra chiến lược.

*Tóm lại, hệ thống thông tin địa lý( GIS = Geographic Information System)
là hệ thống quản lý thông tin không gian được phát triển dựa trên công nghệ máy
tính nhằm trợ giúp việc thu nhận, lưu trữ, truy vấn, phân tích và hiển thị các thông
tin không gian.
2.2.2 Các thành phần hệ thống GIS

Thành phần hoàn chỉnh của GIS[2] được công nhận bới
FIG( Federation International of Surveyors) là một hệ thống bao gồm: phần


23

cứng( Hardware), phần mềm( Software), dữ liệu( Data) và người sử
dụng( User). Với sự phát triển nhanh của công nghệ thông tin đã ảnh hưởng
tích cực đến việc giảm giá thành và tăng tốc độ xử lý của phần cứng, hoàn
thiện chức năng quản lý và phân tích dữ liệu của phần mềm, đồng thời cũng
làm cho vòng đời của chúng ngắn hơn so với dữ liệu nếu được cập nhật.
Hình bên dưới cho thấy dữ liệu là thành phần quan trọng nhất quyết định
việc ứng dụng GIS có hiệu quả hay không và nó chiếm đến 80% chi phí đầu
tư GIS.

Hình 2.6 : Các thành phần cơ bản của GIS
Ngoài bốn thành phần cơ bản trên, để quản lý toàn bộ cơ sở dữ liệu
của một thành phố hay một quốc gia, đồng thời tạo thuận lợi cho việc chia sẻ
và kết nối thông tin rất đa dạng về nhu cầu có liên quan trực tiếp cũng nhu
gián tiếp với nhiều cơ quan ban ngành… quy trình và cách tổ chức hệ thống
GIS được xem là thành phần thứ năm góp phần giữ vai trò quan trọng trong
việc phát triển ứng dụng GIS.


24

Hình 2.7 : Mô hình GIS
2.2.2.1. Phần cứng (hardware)
• Hệ thống máy tính( Server, workstation)
• Hệ thống mạng( Lan, Wan, Internet)

• Các thiết bị ngoại vi( GPSs, survey devices, scanners, printers,
plotters, …)


25

2.2.2.2. Phần mềm( softwear)
Các thành phần của phần mềm nói chung gồm 5 nhóm với các
chức năng cơ bản sau:
• Nhóm chức năng nhập và hiệu chỉnh dữ liệu.
• Bảo quản và quản lý cơ sở dữ liệu.
• In ấn và trình bày các dữ liệu.
• Chuyển đổi dữ liệu( bảo quản, sử dụng và phân tích).
• Giao tiếp với người sử dụng.