Ứng dụng GIS và dữ liệu mở xây dựng cơ sở dữ liệu về giao thông của thành phố đà nẵng

ĐẠI HỌC ĐÀ NẴNG
TRƢỜNG ĐẠI HỌC SƢ PHẠM
KHOA ĐỊA LÝ
-------------

--------------

KHÓA LUẬN T T NGHIỆP
Đề tài:

ỨNG DỤNG GIS VÀ DỮ LIỆU MỞ XÂY DỰNG CƠ SỞ DỮ
LIỆU VỀ GIAO THÔNG CỦA THÀNH PH

Giáo viên hướng dẫn
inh viên h hi n
Lớp

ĐÀ NẴNG

: ThS. Lê Ngọc Hành
: Trƣơng Hoàng Vy
: 14CDMT

Đà Nẵng, tháng 4 năm 2018


ĐẠI HỌC ĐÀ NẴNG
TRƢỜNG ĐẠI HỌC SƢ PHẠM ĐÀ NẴNG
KHOA ĐỊA LÝ

KHÓA LUẬN T T NGHIỆP

Đề tài:

ỨNG DỤNG GIS VÀ DỮ LIỆU MỞ XÂY DỰNG CƠ SỞ DỮ
LIỆU VỀ GIAO THÔNG CỦA THÀNH PH

ĐÀ NẴNG

Giáo viên hƣớng dẫn

Sinh viên thực hiện

ThS. Lê Ngọc Hành

Trƣơng Hoàng Vy

Đâ Nẵng – Tháng 04 Năm 2018


LỜI CẢM ƠN
Để hoàn thành đề tài này và có kiến thức như ngày hôm nay, em xin gửi lời cám
ơn đến Ban Giám Hiệu cùng toàn thể Thầy Cô Khoa Địa Lý trường Đại học Sư
Phạm Đà Nẵng đã tận tình giảng dạy, truyền đạt kiến thức cũng như kinh nghiệm quý
báu cho chúng em trong suốt quá trình học tập và nghiên cứu tại trường.
Với tất cả lòng chân thành em xin gởi lời cảm ơn, đến Thầy TS. Lê Ngọc Hành đã
hỗ trợ em rất nhiều để hoàn thành bài khóa luận tốt nghiệp này.
Tuy đã hoàn thành tốt đề tài nhưng cũng không thể tránh khỏi những sai sót
nhất định trong quá trình nghiên cứu, rất mong được sự thông cảm và chia sẻ quý báu
của quý Thầy Cô và Bạn bè.
Xin chân thành cảm ơn!

Đà Nẵng, Tháng 4 Năm 2018
Tác giả khóa luận


MỤC LỤC
Trang
DANH MỤC CÁC BẢNG ................................................................................................ 4
DANH MỤC CÁC HÌNH ................................................................................................. 5
DANH MỤC CÁC CHỮ VIẾT TẮT ................................................................................ 7
A. PHẦN MỞ ĐẦU .......................................................................................................... 8
1. LÝ DO CHỌN ĐỀ TÀI ............................................................................................. 8
2. MỤC TIÊU VÀ NHIỆM VỤ CỦA ĐỀ TÀI ............................................................. 9
2.1. Mục tiêu của đề tài ............................................................................................. 9
2.2. Nhiệm vụ của đề tài ............................................................................................ 9
3. ĐỐI TƢỢNG VÀ PHẠM VI NGHIÊN CỨU .......................................................... 9
3.1. Đối tƣợng nghiên cứu ......................................................................................... 9
3.2. Phạm vi nghiên cứu ............................................................................................ 9
4. NỘI DUNG NGHIÊN CỨU ..................................................................................... 9
5. LỊCH SỬ NGHIÊN CỨU ....................................................................................... 10
6. PHƢƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU ........................................................................... 10
6.1. Phƣơng pháp thu thập số liệu ........................................................................... 10
6.2. Phƣơng pháp bản đồ và GIS ............................................................................. 10
6.3. Phƣơng pháp tổng hợp và xử lý, phân tích số liệu ........................................... 11
7. Ý NGHĨA KHOA HỌC VÀ THỰC TIỄN CỦA ĐỀ TÀI ...................................... 11
7.1. Ý nghĩa khoa học .............................................................................................. 11
7.2. Ý nghĩa thực tiễn .............................................................................................. 11
B. PHẦN NỘI DUNG ..................................................................................................... 12
CHƢƠNG 1: TỔNG QUAN VỀ CÁC VẤN ĐỀ NGHIÊN CỨU ................................. 12
1.1. NHỮNG VẤN ĐỀ LIÊN QUAN ĐẾN CƠ SỞ DỮ LIỆU GIS .......................... 12
1.1.1. Cơ sở dữ liệu nền địa lý ................................................................................. 12

1.1.2. Cơ sở dữ liệu chuyên đề ................................................................................ 16
1.2. ỨNG DỤNG GIS TRONG XÂY DỰNG CƠ SỞ DỮ LIỆU .............................. 17
1.2.1. Tổng quan về hệ thống thông tin địa lý (GIS) ............................................... 17
1


1.2.2. Ứng dụng của GIS trong xây dựng cơ sở dữ liệu. ......................................... 20
1.3. TỔNG QUAN VỀ TÌNH HÌNH ỨNG DỤNG GIS TRONG XÂY DỰNG CƠ
SỞ DỮ LIỆU Ở TRÊN THẾ GIỚI VÀ VIỆT NAM .................................................. 21
1.3.1. Tình hình ứng dụng GIS trong xây dựng CSDL trên thế giới....................... 21
1.3.2. Tình hình ứng dụng GIS trong xây dựng CSDL ở Việt Nam ....................... 22
1.4. ĐẶC ĐIỂM KHU VỰC NGHIÊN CỨU ............................................................. 22
1.4.1. Đặc điểm về vị trí địa lý và điều kiện tự nhiên ............................................. 22
1.4.2. Đặc điểm kinh tế - xã hội .............................................................................. 29
1.5. THỰC TRẠNG HỆ THỐNG GIAO THÔNG CỦA THÀNH PHỐ ĐÀ NẴNG 31
CHƢƠNG 2: XÂY DỰNG CƠ SỞ DỮ LIỆU GIS VỀ GIAO THÔNG CỦA THÀNH
PHỐ ĐÀ NẴNG .............................................................................................................. 33
2.1. Xây dựng dữ liệu GIS bằng dữ liệu mã nguồn mở bằng Open Street Map ......... 33
2.1.1. Hệ thống dữ liệu mã nguồn mở OpenStreetMap........................................... 33
2.1.2. Cơ sở dữ liệu Geodatabase trong OpenStreetMap ........................................ 33
2.2. LỰA CHỌN DỮ LIỆU GIS VỀ GIAO THÔNG CỦA THÀNH PHỐ ĐÀ
NẴNG .......................................................................................................................... 35
2.2.1. Nguyên tắc lựa chọn dữ liệu .......................................................................... 35
2.2.2. Các dữ liệu lựa chọn dữ liệu giao thông của thành phố Đà Nẵng ................. 37
2.3. CHUẨN HÓA DỮ LIỆU GIAO THÔNG CỦA THÀNH PHỐ ĐÀ NẴNG ...... 39
2.3.1. Chuẩn hóa về tọa độ ...................................................................................... 39
2.3.2. Chuẩn hóa về không gian (topology) ............................................................ 40
2.3.3. Chuẩn hóa về thuộc tính của dữ liệu ............................................................. 42
CHƢƠNG 3: KHAI THÁC CƠ SỞ DỮ LIỆU GIS VỀ GIAO THÔNG CỦA THÀNH
PHỐ ĐÀ NẴNG .............................................................................................................. 46

3.1. ỨNG DỤNG CÁC BÀI TOÁN PHÂN TÍCH MẠNG ĐỂ KHAI THÁC DỮ
LIỆU VỀ GIAO THÔNG CỦA THÀNH PHỐ ĐÀ NẴNG ....................................... 46
3.2.1. Bài toán phân tích tìm đƣờng đi ngắn nhất từ điểm A đến điểm B ............... 46
3.2.2. Bài toán phân tích tìm vùng phục vụ ............................................................. 48
3.2.3. Bài toán phân tích lựa chọn vị trí tối ƣu bằng sự phân bổ vị trí .................... 51
3.2.4. Bài toán phân tích tìm cơ sở dịch vụ gần nhất .............................................. 55
3.2. ĐÁNH GIÁ MẬT ĐỘ MẠNG LƢỚI GIAO THÔNG ĐƢỜNG PHỐ TRÊN
2


ĐỊA BÀN THÀNH PHỐ ĐÀ NẴNG ......................................................................... 59
3.2.1. Khái niệm về mật độ mạng lƣới đƣờng phố .................................................. 59
3.2.2. Đánh giá mật độ mạng lƣới đƣờng phố bằng phần mềm ArcGIS ................. 59
C. KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ .................................................................................... 66
1. Kết luận.................................................................................................................... 66
2. Kiến nghị ................................................................................................................. 66
D. TÀI LIỆU THAM KHẢO .......................................................................................... 67

3


DANH MỤC CÁC BẢNG
Bảng 1.1. So sánh 2 mô hình Raster và Vector ............................................................. 15
Bảng 1.2. Diện tích, dân số, đơn vị hành chính và mật độ dân số thành phố Đà Nẵng
năm 2016 ....................................................................................................................... 29
Bảng 1.3. Lao động bình quân đang làm việc trong các ngành kinh tế trên địa bàn
thành phố Đà Nẵng năm 2015, 2016 ............................................................................. 30
Bảng 2.1. So sánh các dạng cơ sở dữ liệu địa lý Geodatabase ...................................... 34
Bảng 2.2. Cấu trúc dữ liệu thuộc tính của lớp giao thông ............................................. 37

4


DANH MỤC CÁC HÌNH
Hình 1.1. Mô hình dữ liệu raster ................................................................................... 14
Hình 1.2. Mô hình dữ liệu vector .................................................................................. 14
Hình 1.3. So sánh 2 mô hình Raster và Vector ............................................................. 16
Hình 1.4. Các thành phần của GIS ................................................................................ 18
Hình 1.5. Bản đồ hành chính thành phồ Đà Nẵng (thu từ tỷ lệ 1:250000) ................... 23
Hình 1.6. Biểu đồ thể hiện tốc độ tăng trƣởng GRDP của Đà Nẵng qua các năm ....... 31
Hình 1.7. Thu nhập bình quân đầu ngƣời (USD) tại Tp Đà Nẵng qua các năm ........... 31
Hình 2.1. Các dạng của cơ sở dữ liệu địa lý Geodatabase ............................................ 33
Hình 2.2. Sơ đồ tổ chức cơ sở dữ liệu ........................................................................... 34
Hình 2.3. Bản đồ giao thông thành phố Đà Nẵng ......................................................... 36
Hình 2.4. Thông tin về danh sách các tuyến đƣờng trên địa bàn thành phố ................. 37
Hình 2.5. Dữ liệu nền về giao thông của thành phố Đà Nẵng....................................... 38
Hình 2.6. Sử dụng Google map để cập nhật thông tin .................................................. 38
Hình 2.7. Cập nhật thông tin giao thông ....................................................................... 39
Hình 2.8. Các thông số trong chuyển đổi hệ tọa độ WGS-84 sang VN-2000............... 39
Hình 2.9. Thiết lập các thông số bằng tool Create Custom Geographic
Transformation .............................................................................................................. 40
Hình 2.10. Dùng công cụ Project để chuyển đổi ........................................................... 40
Hình 2.11. Một số quy tắc Topology phổ biến .............................................................. 41
Hình 2.12. Sử dụng công cụ ArcCatalog để tạo Topology cho các lớp dữ liệu ............ 41
Hình 2.13. Tạo các trƣờng dữ liệu thuộc tính cần cập nhật .......................................... 42
Hình 2.14. Thực hiện quy trình liên kết dữ liệu ............................................................ 42
Hình 2.15. Hộp thoại và bảng liên kết ........................................................................... 43
Hình 2.16. Những trƣờng thuộc tính chƣa cập nhật thông tin....................................... 43
Hình 2.17. Thông tin thuộc tính sau khi đã hoàn tất ..................................................... 44
Hình 2.18. Sử dụng thanh công cụ Editor để chỉnh sửa dữ liệu thuộc tính................... 44

Hình 2.19. Một vài thông tin bị lỗi trƣớc và sau khi chỉnh sửa..................................... 44
Hình 2.20. Bảng thuộc tính hoàn chỉnh ......................................................................... 45
Hình 3.1. Sử dụng chức năng New Route để thực hiện bài toán tìm đƣờng đi ngắn
nhất ................................................................................................................................ 46
Hình 3.2. Cửa sổ thiết lập các điều kiện cần ................................................................. 47
Hình 3.3.. Kết quả phân tích tìm đƣờng ........................................................................ 47
Hình 3.4. Bản đồ cụ thể tại từng vị trí điểm sẽ đi qua ................................................... 48

5


Hình 3.5. Sử dụng chức năng New Sercice Area để mô phỏng bài toán vùng phục vụ 49
Hình 3.6. Thêm các lớp dữ liệu về trạm xe buýt ở trong cửa sổ Load Location........... 49
Hình 3.7. Cửa sổ thiết lập thông số cần thiết................................................................. 50
Hình 3.8. Kết quả sau khi phân tích vùng phân bố theo thời gian của các trạm xe buýt50
Hình 3.9. Bản đồ vùng phân bố của các bệnh viện và ngân hàng theo đơn vị thời gian
(2;4;8;12 phút) ................................................................................................................. 51
Hình 3.10. Bản đồ vùng phân bố của bệnh viện theo đơn vị độ dài (1000; 4000; 8000
mét) ................................................................................................................................ 51
Hình 3.11. Sử dụng chức năng New Location allocation để phân tích mức độ bao phủ
của các điểm dịch vụ ..................................................................................................... 52
Hình 3.12. Thêm vị trí về cơ sở là các điểm trƣờng học ............................................... 52
Hình 3.13. Thêm đối tƣợng cần phân tích về vị trí điểm có nhu cầu là các tiệm trà
sữa, cà phê ..................................................................................................................... 53
Hình 3.15. Cửa sổ thiết lập thông tin truy vấn cần thiết................................................ 53
Hình 3.16. Kết quả sau khi phân tích ............................................................................ 54
Hình 3.17. Bảng thuộc tính của Demand ...................................................................... 54
Hình 3.18. Sử dụng chức năng Closest Facility để tìm cơ sở dịch vụ gần nhất ............ 55
Hình 3.19. Thêm lớp các Trạm xăng vào mục Facilities .............................................. 55
Hình 3.20. Thiết lập các thông số cần thiết trong mục Analysis Setting ...................... 56

Hình 3.21. Kết quả mô phỏng bài toán tìm trạm xăng hợp lý. ...................................... 57
Hình 3.22. Mô phỏng đƣờng đi chi tiết đến trạm xăng. ................................................ 57
Hình 3.23. Vị trí giả định xảy ra tai nạn. ....................................................................... 58
Hình 3.24. Bản đồ đƣờng đi đến những trạm xăng gần nhất khi có vật cản ................. 58
Hình 3.25. Những đoạn đƣờng mô tả chi tiết ................................................................ 59
Hình 3.26. Sử dụng công cụ phân tích là Line Density................................................. 60
Hình 3.27. Hình ảnh sau khi phân tích .......................................................................... 61
Hình 3.28. Dùng công cụ Reclassify để phân loại lại các gái trị mật độ giao thông .... 61
Hình 3.29. Bảng thuuộc tính của Quận Ngũ Hành Sơn ................................................ 62
Hình 3.30. Tính toán diện tích giao thông bằng Excel .................................................. 62
Hình 3.31. Các biểu đồ thể hiện mật độ đƣờng giao thông tại các quận, huyện trên địa
bàn thành phố Đà Nẵng ................................................................................................. 64
Hình 3.32. Bản đồ mật độ mạng lƣới giao thông thành phố Đà Nẵng .......................... 65

6


DANH MỤC CÁC CHỮ VIẾT TẮT
DBMS (Database Management System)

Hệ thống quản lý dữ liệu

GIS (Geographic InFormation System)

Hệ thống thông tin địa lý

CSDL

Cơ sở dữ liệu

GDB (Geodatabase)

Cơ sở dữ liệu

OSM (Open Street Map)

Hệ thống dữ liệu mã nguồn mở

KTXH

Kinh tế - Xã hội

GRDP (Gross Regional Domestic Product)

Tổng sản phẩm bình quân đầu ngƣời

GDP (Gross Domestic Product)

Tổng sản phẩm nội địa

7


A. PHẦN MỞ ĐẦU
1. LÝ DO CHỌN ĐỀ TÀI
Cùng với sự phát triển kinh tế - xã hội, quá trình đô thị hóa, công nghiệp hóa có
những tác động tích cực và tiêu cực ở cả cấp quốc gia và cấp thành phố. Bên cạnh tác
động thúc đẩy nền kinh tế phát triển, tăng thu nhập, cải thiện khả năng tiếp cận dịch
vụ, tạo thêm nhiều cơ hội việc làm…thì nó cũng gây ra nhiều hậu quả.
Trong những năm gần đây, mặc dù hạ tầng giao thông của Việt Nam hiện nay

không ngừng đƣợc cải thiện và nâng cao, đáp ứng nhu cầu đi lại cho hơn 90 triệu
ngƣời, kết cấu hạ tầng giao thông ở nƣớc ta đƣợc quan tâm đầu tƣ xây dựng mạnh mẽ,
tuy nhiên thực tế vẫn chƣa đáp ứng đƣợc nhu cầu phát triển xã hội và sự gia tăng
nhanh chóng của phƣơng tiện tham gia giao thông. Thực trạng này đã dẫn đến sự
không tƣơng thích giữa các yếu tố cơ bản cấu thành hoạt động giao thông vận tải quốc
gia (ngƣời tham gia giao thông, phƣơng tiện tham gia giao thông, kết cấu hạ tầng giao
thông). Kéo theo nó là tình trạng ùn tắc giao thông, tai nạn giao thông, ô nhiễm môi
trƣờng…gây cản trở cho sự phát triển bền vững kinh tế - xã hội.
Những tác động từ vấn đề “Giao thông” diễn ra nhanh, đa dạng và phức tạp. Vì thế
mà các dữ liệu về giao thông rất dễ bị lỗi thời qua từng giai đoạn phát triển. Cùng với
đó là việc xử lý, thu thập số liệu truyền thống, lƣu trữ trên giấy tờ rất mất thời gian và
công sức mà hiệu quả lại không cao. Trên thực tế các thành phố đã gặp phải không ít
khó khăn và tốn khá nhiều thời gian, nguồn lực để có thể giải quyết, kiểm soát để đạt
đƣợc sự phát triển bền vững cho đô thị. Trong bối cảnh phát triển nhƣ vũ bão của khoa
học kĩ thuật và công nghệ thông tin, việc nắm bắt phát triển và ứng dụng các công
nghệ thông minh, các phần mềm có thể khai thác dữ liệu mở nhằm cải thiện giao thông
là yêu cầu cấp thiết.
Hiện nay, với sự phát triển của dữ liệu mở, việc cập nhật những thông tin mới trở
nên dễ dàng hơn và hiệu quả đem lại hết sức to lớn do chi phí sử dụng thấp và khả
năng tùy biến và tái sử dụng của nó. OpenStreetMap (OSM) đƣợc ví nhƣ wikipedia
của bản đồ, nó chứa đựng một lƣợng thông tin rất lớn phục vụ cho ngành bản đồ và
những lĩnh vực khác có liên quan. OSM là một tiện ích mã nguồn mở và hoàn toàn
miễn phí, là một cơ sở dữ liệu địa lý có sẵn. OSM cho phép chúng ta chuyển đổi dữ
liệu về dạng vectơ ở một khu vực bất kỳ mà không phải trực tiếp tiến hành số hóa. Bên
cạnh đó, dữ liệu trong OSM đã đƣợc định nghĩa, cập nhật một số thông tin thuộc tính
cơ bản của đối tƣợng.
Hiểu đƣợc tầm quan trọng của vấn đề giao thông đối với sự phát triển của khu vực,
đặc biệt đối với các thành phố lớn nhƣ Đà Nẵng. Việc ứng dụng sử dụng dữ liệu mã
8

nguồn mở trên mạng “Openstreetmap” kết hợp với tích hợp những số liệu liên quan
giúp dễ dàng thu thập, chỉnh sửa và cập nhật dữ liệu giao thông, tƣơng đối đầy đủ các
thông tin không gian và thuộc tính. Vì vậy, việc nghiên cứu đề tài “Ứng dụng GIS và
dữ liệu mở xây dựng và khai thác cơ sở dữ liệu GIS về giao thông của thành phố Đà
Nẵng” là cần thiết và cấp bách.
2. MỤC TIÊU VÀ NHIỆM VỤ CỦA ĐỀ TÀI
2.1. Mục tiêu của đề tài
- Xây dựng cơ sở dữ liệu GIS về giao thông dựa trên dữ liệu mở Openstreetmap và
các nguồn tài liệu khác.
- Đƣa ra những bài toán khai thác dữ liệu giao thông.
2.2. Nhiệm vụ của đề tài
- Khái quát những vấn đề lý luận và thực tiễn liên quan đế đề tài.
- Tìm hiểu điều kiện tự nhiên, kinh tế - xã hội, tình hình phát triển giao thông ở
Thành phố Đà Nẵng.
- Thu thập số liệu có liên quan: chiều dài, chiều rộng của các tuyến đƣờng; thời gian
để di chuyển hết đoạn đƣờng từ vị trí điểm đầu – cuối; tính vận tốc di chuyển.
- Ứng dụng GIS và dữ liệu mở để xây dựng cơ sở dữ liệu giao thông ở TP Đà Nẵng.
- Khai thác dữ liệu giao thông.
3. Đ I TƢỢNG VÀ PHẠM VI NGHIÊN CỨU
3.1. Đối tƣợng nghiên cứu
Nghiên cứu những vấn đề lý luận liên quan đến ứng dụng GIS trong công tác xây
dựng và khai thác dữ liệu GIS về giao thông. Đối tƣợng nghiên cứu chính của đề tài là
dữ liệu giao thông của thành phố Đà Nẵng
3.2. Phạm vi nghiên cứu
- Về không gian: tất cả các quận huyện thuộc địa bàn thành phố Đà Nẵng.
- Về thời gian: Đề tài nghiên cứu thu thập số liệu về giao thông mới nhất hiện nay.
4. NỘI DUNG NGHIÊN CỨU
Để thực hiện thu thập cơ sở dữ liệu GIS về giao thông, đề tài đã tiến hành nghiên
cứu các nội dung chính sau:

- Khái quát cơ sở lý luận và thực tiễn liên quan đến đề tài.
- Khái quát tình trạng giao thông tại khu vực nghiên cứu.
- Thu thập các nguồn dữ liệu về giao thông nhƣ: chiều dài của các tuyến đƣờng, bề
rộng nền đƣờng, thời gian di chuyển từ vị trí điểm đầu – cuối (tính theo thời gian của
ôtô) rồi suy ra vận tốc lƣu thông trên đƣờng.
9


- Đề ra bài toán khai thác nguồn dữ liệu giao thông thong qua các bài toán phân tích
mạng trên Network Analyst.
5. LỊCH SỬ NGHIÊN CỨU
Một số đề tài của các tác giả khác nhau trên thế giới và trong nƣớc về ứng dụng.
Sau đây là một số đề tài tôi thu thập đƣợc:
Đề tài: “Capability of OSM data to network analysis in GIS and comparison with
online maps” của nhóm tác giả Hamid Rasoudi, Ali Akbar Taghipour, Said Salmani.
Bài nghiên cứu xây dựng mạng lƣới giao thông đƣờng số thông minh tại đô thị Tabriz
(là thành phố lớn thứ tƣ tại Iran), kết quả phân tích mạng đƣợc thu thập sẽ so sánh với
bản đồ trực tuyến Google map.
Đề tài: “Cross-region traffic prediction for China on OpenStreetMap” của nhóm tác
giả Frank Xu, Bill Yuchen Lin. Bài nghiên cứu trình bày cách tiếp cận hệ thống mở để
tìm hiểu mô hình dự đoán từ các dữ kiện điều kiện lƣu lƣợng đồ hoạ đƣợc cung cấp
bởi Baidu Map, một nhà cung cấp bản đồ thƣơng mại và nguồn đóng ở Trung Quốc và
áp dụng mô hình Openstreetmap (OSM) để có thể dự đoán đƣợc các điều kiện giao
thông với độ chính xác gần 90% ở các khu vực khác nhau của Thƣợng Hải, Trung
Quốc, mặc dù không có dữ liệu lƣu lƣợng truy cập cho khu vực đó từ Baidu Map.
Đề tài: “Nghiên cứu và ứng dụng GIS xây dựng cơ sở dữ liệu giao thông từ Google
Map phục vụ công tác quy hoạch phát triển hạ tầng cơ sở địa bàn thành phố Thái
Nguyên” của tác giả Phạm Ngọc Tƣ Duy.
6. PHƢƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU
Để thực hiện tốt bài nghiên cứu, trong đề tài này tôi đã chọn những phƣơng pháp

nghiên cứu sau:
6.1. Phƣơng pháp thu thập số liệu
- Là phƣơng pháp thu thập tất cả những số liệu, thông tin có liên quan đến đề tài,
sau đó sẽ tiến hành tiến hành xử lý, đánh giá các số liệu, thông tin thu thập đƣợc.
Những số liệu và các thông tin này chúng tôi thu thập ở các cơ quan đó là: Sở Giao
Thông vận tải thành phố Đà Nẵng, các nguồn dữ liệu mở. Mục đích nhằm làm cơ sở
để xây dựng cơ sở dữ liệu một cách khoa học, để đạt đƣợc hiệu quả cao nhất cho đề
tài. Mặc khác, giảm bớt thời gian thực hiện và công sức cũng nhƣ làm tăng tính logic
của đề tài. Ngoài các số liệu thu thập ở các cơ quan, tôi còn khai khác những thông tin
qua các kênh thông tin, đặc biệt là internet, sách báo.
6.2. Phƣơng pháp bản đồ và GIS
Phƣơng pháp này đƣợc sử dụng chủ yếu trong đề tài, từ việc xây dựng, trình bày,
hỏi đáp đến truy xuất dữ liệu, sử dụng để biểu diễn đồ họa, hiển thị thông tin và xem
xét chúng một cách toàn diện. Các chuẩn dữ liệu và những nguyên tắc xây dựng dữ
10


liệu và cùng với nhiều kỹ thuật GIS khác sẽ đƣợc tích hợp để xây dựng CSDL phục vụ
nghiên cứu của đề tài.
Các số liệu, ảnh vệ tinh và bản đồ thu thập đƣợc từ Google map trong quá trình
nghiên cứu. Với sự hỗ trợ của phần mềm GIS (ArcGIS) để xử lý và thiết lập các bản
đồ ranh giới hành chính, đƣờng giao thông, sông ngòi,…. xây dựng các trƣờng dữ liệu
trong phần mềm ArcGIS, hoàn chỉnh dữ liệu trong bộ phần mềm ARC/INFO
(ArcCatalog - ArcMap). Từ đó, đề tài sử dụng những công cụ phân tích trên GIS để
tiến hành xây dựng các bài toán với mô hình mạng phân tích.
6.3. Phƣơng pháp tổng hợp và xử lý, phân tích số liệu
Với các số liệu thu thập đƣợc cần phải tổng hợp, xử lý và phân tích để nghiên cứu
đề tài. Xử lý và phân tích số liệu hay dữ liệu là một trong các bƣớc cơ bản của một
nghiên cứu. Bản thân số liệu chỉ là các số liệu thô, qua xử lý, phân tích trở thành thông
tin và sau đó trở thành tri thức.

Xử lý và phân tích số liệu bao gồm xác định vấn đề nghiên cứu; thu thập số liệu; xử
lý số liệu; phân tích số liệu và báo cáo kết quả. Để có cơ sở phân tích số liệu tốt thì
trong quá trình thu thập số liệu phải xác định trƣớc các yêu cầu của phân tích để có thể
thu thập đủ và đúng số liệu nhƣ mong muốn của đề tài hƣớng đến.
7. Ý NGHĨA KHOA HỌC VÀ THỰC TIỄN CỦA ĐỀ TÀI
7.1. Ý nghĩa khoa học
Tạo cơ sở khoa học cho việc ứng dụng GIS vào giải quyết các vấn đề về giao thông
trên địa bàn thành phố Đà Nẵng.
7.2. Ý nghĩa thực tiễn
Kết quả của đề tài là tài liệu tham khảo trong việc nghiên cứu và ứng dụng GIS
phục vụ lĩnh vực giao thông nói riêng và các lĩnh vực kinh tế - xã hội khác nói chung.
Đồng thời góp phần giúp cho các nhà hoạch định có những quyết định đúng đắn trong
việc quản lý giao thông trên địa bàn.

11


B. PHẦN NỘI DUNG
CHƢƠNG 1: TỔNG QUAN VỀ CÁC VẤN ĐỀ NGHIÊN CỨU
1.1. NHỮNG VẤN ĐỀ LIÊN QUAN ĐẾN CƠ SỞ DỮ LIỆU GIS
1.1.1. Cơ sở dữ liệu nền địa lý
1.1.1.1. Khái ni m
Cơ sở dữ liệu nền thông tin địa lý là một tập hợp các dữ liệu nền thông tin địa lý, có
chuẩn cấu trúc trong một hệ quản trị cơ sở dữ liệu, đƣợc lƣu trữ trên máy tính và các
thiết bị lƣu trữ thông tin thứ cấp, có thể thỏa mãn yêu cầu khai thác thông tin đồng thời
của nhiều ngƣời sử dụng hay nhiều chƣơng trình ứng dụng với nhiều mục đích khác
nhau.
Là những mô tả số của hình ảnh bản đồ. Chúng bao gồm toạ độ, quy luật và các ký
hiệu dùng để xác định hình ảnh cụ thể của bản đồ trong một khuôn dạng hiểu đƣợc của
máy tính. Hệ thống thông tin địa lý dùng các dữ liệu không gian để tạo ra một bản đồ

hay hình ảnh bản đồ trên màn hình hoặc trên giấy thông qua thiết bị ngoại vị.
Đặc trƣng thông tin của CSDL nền địa lý là có khả năng mô tả “vật thể ở đâu” nhờ
vị trí tham chiến, đơn vị đo và quan hệ không gian. Chúng còn khả năng mô tả “hình
dạng hiện tƣợng” thông qua mô tả chất lƣợng, số lƣợng của hình dạng và cấu trúc.
Cuối cùng, đặc trƣng thông tin mô tả “quan hệ và tƣơng tác’’ giữa các hiện tƣợng tự
nhiên. Mô hình không gian đặc biệt quan trọng vì cách thức biểu diễn thông tin sẽ ảnh
hƣởng đến khả năng hiển thị đồ họa của hệ thống.
Các thành phần của cơ sở dữ liệu không gian bao gồm:
- Tập hợp các dữ liệu dạng vector (tập các điểm, đƣờng và vùng)
- Tập hợp các dữ liệu dạng raster (dạng mô hình DEM hoặc ảnh)
- Tập hợp các dữ liệu dạng mạng lƣới (ví dụ nhƣ đƣờng giao thông, lƣới cấp thoát
nƣớc, lƣới điện...)
- Tập hợp các dữ liệu địa hình 3 chiều và bề mặt khác
- Dữ liệu đo đạc
- Dữ liệu dạng địa chỉ
Các bảng dữ liệu là thành phần quan trọng của cơ sở dữ liệu không gian, đƣợc liên
kết với các thành phần đồ họa với nhiều kiểu liên kết khác nhau.
Về khía cạnh công nghệ, hình thể, vị trí không gian của các đối tƣợng cần quản lý,
đƣợc miêu tả bằng các dữ liệu đồ hoạ. Trong khi đó, tính chất các đối tƣợng này đƣợc
12


miêu tả bằng các dữ liệu thuộc tính.
Đối với từng lĩnh vực, có thể xây dựng CSDL trên nền GIS một cách hiệu quả, ví
dụ:
- Hệ thống GIS quản lý cáp viễn thông
- Hệ thống GIS giao thông
- Hệ thống GIS thủy lợi
- Hệ thống GIS điện lực
- Hệ thống GIS cấp thoát nƣớc

- Hệ thống GIS y tế, dịch bệnh
- Hệ thống GIS giáo dục
- Hệ thống GIS du lịch
- Hệ thống GIS nông lâm nghiệp
- Hệ thống GIS công nghiệp…..
Hầu nhƣ mọi lĩnh vực thông tin đều có thể triển khai xây dựng CSDL trên nền GIS.
Đối với một địa phƣơng (ví dụ một tỉnh) có thể tích hợp các hệ thống GIS chuyên
ngành thành một hệ thống GIS toàn tỉnh đảm bảo thống nhất yếu tố nền, kế thừa đƣợc
dữ liệu của nhau từ đó sẽ giảm kinh phí đầu tƣ xây dựng, giảm kinh phí duy trì vận
hành và việc khai thác sẽ trở nên hiệu quả hơn..
CSDL nền địa lý có hai mô hình lƣu trữ là Raster và Vector.
a. Mô hình Raster
Raster là một ma trận của những ô vuông, dùng để thể hiện chủ đề, phổ ánh sáng
hoặc dữ liệu hình ảnh. Dữ liệu raster có thể dùng để biểu diễn mọi thứ từ độ cao của
mặt đất, loại cây cỏ cho tới ảnh vệ tinh, ảnh quét bản đồ. Kích thƣớc của pixel càng
nhỏ thì thể hiện chính xác và hình ảnh nó thể hiện càng chi tiết và sắc nét nhƣng dữ
liệu lƣu trữ rất lớn

13


Hình 1.1. Mô hình dữ liệu raster

b. Mô hình Vector
Mô hình Vector có một số đặc điểm sau:
- Thể hiện vị trí chính xác trong không gian.
- Mức độ chính xác đƣợc giới hạn bởi số chữ số dùng để thể hiện một giá trị trong
máy tính, tuy nhiên nó chính xác hơn rất nhiều so với mô hình dữ liệu raster.
- Một đối tƣợng dạng điểm (point feature) đƣợc xác định bởi cặp tọa độ x, y;
- Một đối tƣợng dạng đƣờng (line feature) đƣợc xác định bởi một chuỗi cặp tọa độ

x, y;
- Một đối tƣợng dạng vùng (polygon feature) đƣợc xác định bởi một chuỗi các cặp
tọa độ x,y trong đó cặp đầu tọa độ trùng với cặp tọa độ cuối.

Hình 1.2. Mô hình dữ liệu vector

14


Bảng 1.1. So sánh 2 mô hình Raster và Vector

Mô hình Raster

Mô hình Vector

Ƣu điểm

Ƣu điểm

- Cấu trúc dữ liệu đơn giản.

- Dung lƣợng dữ liệu đƣợc nén hơn so với

- Dễ dàng chồng, ghép bản đồ với các dữ mô hình raster.
liệu viễn thám.
- Thể hiện liên hệ hình học, thích hợp cho
các phân tích về hình học hay phân tích về
- Dễ dàng phân tích không gian.
- Dễ mô hình hoá.

mạng lƣới.

- Thích hợp cho việc nâng cấp, xử lý ảnh.

- Đồ hoạ chính xác.
- Tìm kiếm, cập nhật, khái quát hoá các
đối tƣợng.

Nhƣợc điểm
- Dung lƣợng của dữ liệu lớn.

Nhƣợc điểm
- Cấu trúc dữ liệu phức tạp.

- Khi giảm độ phân giải để giảm dung - Thao tác chồng, ghép phức tạp.
lƣợng thì làm giảm chi tiết của thông tin
- Khó khăn trong cho việc thể hiện dữ liệu
- Không thể hiện rõ liên hệ hình học
phức tạp (đa dạng).
- Các bản đồ raster thô và không đẹp mắt.

- Khó khăn trong phân tích không gian và
lọc các đối tƣợng.

15


Hình 1.3. So sánh 2 mô hình Raster và Vector

1.1.2. Cơ sở dữ liệu chuyên đề

Cơ sở dữ liệu chuyên đề là những mô tả về đặc tính, đặc điểm và các hiện tƣợng
xảy ra tại vị trí địa lý xác định mà chúng khó hoặc không thể biểu thị trên bản đồ
đƣợc(Non - Spatial Data hay Attribute) (trả lời cho câu hỏi nó là cái gì?) là những mô
tả về đặc tính, đặc điểm và các hiện tƣợng xảy ra tại các vị trí địa lý xác định. Một
trong các chức năng đặc biệt của công nghệ GIS là khả năng của nó trong việc liên kết
và xử lý đồng thời giữa dữ liệu bản đồ và dữ liệu thuộc tính. Thông thƣờng hệ thống
thông tin địa lý có 4 loại số liệu thuộc tính:
- Ðặc tính của đối tượng: liên kết chặt chẽ với các thông tin đồ thị, các dữ liệu này
đƣợc xử lí theo ngôn ngữ hỏi đáp cấu trúc (SQL) và phân tích. Chúng đƣợc liên kết
với các hình ảnh đồ thị thông qua các chỉ số xác định chung, thông thƣờng gọi là mã
địa lý và đƣợc lƣu trữ trong cả hai mảng đồ thị và phi đồ thị. Hệ thống thông tin địa lý
còn có thể xử lí các thông tin thuộc tính riêng rẽ và tạo ra các bản đồ chuyên đề trên cơ
sở các giá trị thuộc tính. Các thông tin thuộc tính này cũng có thể đƣợc hiển thị nhƣ là
các ghi chú trên bản đồ hoặc là các tham số điều khiển cho việc lựa chọn hiển thị các
thuộc tính đó nhƣ là các ký hiệu bản đồ.
16


- Dữ liệu tham khảo địa lý: Mô tả các sự kiện hoặc hiện tƣợng xảy ra tại một vị trí
xác định. Không giống các thông tin đặc tính, chúng không mô tả về bản thân các hình
ảnh bản đồ, thay vào đó chúng mô tả các danh mục hoặc các hoạt động nhƣ cho phép
xây dựng các khu công nghiệp mới, nghiên cứu y tế, báo cáo hiểm họa môi trƣờng...
liên quan đến các vị trí địa lý xác định. Các thông tin tham khảo địa lý đặc trƣng đƣợc
lƣu trữ và quản lí trong các file độc lập và hệ thống không thể trực tiếp tổng hợp với
các hình ảnh bản đồ trong cơ sở dữ liệu của hệ thống. Tuy nhiên các bản ghi này chứa
các yếu tố xác định vị trí của sự kiện hay hiện tƣợng.
- Chỉ số địa lý: là các chỉ số về tên, địa chỉ, khối, phƣơng hƣớng định vị,... liên quan
đến các đối tƣợng địa lý, đƣợc lƣu trữ trong Hệ thông tin địa lý để chọn, liên kết và tra
cứu dữ liệu trên cơ sở vị trí địa lý mà chúng đã đƣợc mô tả bằng các chỉ số địa lý xác
định. Một chỉ số địa lý có thể bao gồm nhiều bộ xác định cho các thực thể sử dụng từ

các cơ quan khác nhau nhƣ là lập danh sách các mã địa lý mà chúng xác định mối
quan hệ không gian giữa các vị trí hoặc giữa các hình ảnh hay thực thể địa lý.
- Quan hệ không gian giữa các đối tượng: rất quan trọng cho các chức năng xử lý
của hệ thống thông tin địa lý. Các mối quan hệ này có thể đơn giản hay phức tạp nhƣ
sự liên kết, khoảng cách tƣơng thích, mối quan hệ topo giữa các đối tƣợng.
1.2. ỨNG DỤNG GIS TRONG XÂY DỰNG CƠ SỞ DỮ LIỆU
1.2.1. Tổng quan về hệ thống thông tin địa lý (GIS)
1.2.1.1. Khái ni m
Hệ thông tin địa lý (GIS – Geographic Information System) là một tập hợp có tổ
chức, bao gồm hệ thống phần cứng, phần mềm máy tính, dữ liệu địa lý và con ngƣời,
đƣợc thiết kế nhằm mục đích nắm bắt, lƣu trữ, cập nhật, điều khiển, phân tích, và hiển
thị tất cả các dạng thông tin liên quan đến vị trí địa lý.
1.2.1.2. Các thành phần và chức năng của GIS
a. Các thành phần của hệ thống thông tin địa lý (GIS)
Hệ thống thông tin địa lý gồm 5 bộ phận cấu thành:

17


Hình 1.4. Các thành phần của GIS

- Phần cứng: bao gồm máy tính và các thiết bị ngoại vi.
- Phần mềm: là bộ não của hệ thống, phần mềm GIS rất đa dạng và có thể chia làm
3 nhóm (nhóm phần mềm quản đồ họa, nhóm phần mềm quản trị bản đồ và nhóm phần
mềm quản trị, phân tích không gian).
- Dữ liệu: bao gồm dữ liệu không gian (dữ liệu bản đồ) và dữ liệu thuộc tính (dữ
liệu phi không gian). Dữ liệu không gian miêu tả vị trí địa lý của đối tƣợng trên bề mặt
Trái đất. Dữ liệu thuộc tính miêu tả các thông tin liên quan đến đối tƣợng, các thông
tin này có thể đƣợc định lƣợng hay định tính.
- Phƣơng pháp quản lý: một phần quan trọng để đảm bảo sự hoạt động liên tục và

có hiệu quả của hệ thống phục vụ cho mục đích của ngƣời sử dụng.
- Con ngƣời: Trong GIS, thành phần con ngƣời là thành phần quan trọng nhất bởi
con ngƣời tham gia vào mọi hoạt động của hệ thống GIS (từ việc xây dựng cơ sở dữ
liệu, việc tìm kiếm, phân tích dữ liệu …). Có 2 nhóm ngƣời quan trọng là ngƣời sử
dụng và ngƣời quản lý GIS.
b. Các chức năng của GIS
GIS có 5 chức năng chủ yếu:
- Thu thập dữ liệu: là công việc khó khăn và nặng nề nhất trong quá trình xây dựng
một ứng dụng GIS. Các dữ liệu đƣợc thu thập từ nhiều nguồn khác nhau nhƣ dữ liệu
đo đạc từ thực địa, dữ liệu từ các loại bản đồ, dữ liệu thống kê…
- Thao tác dữ liệu: vì các dữ liệu đƣợc thu thập từ nhiều nguồn có định dạng khác
18


nhau và có những trƣờng hợp các dạng dữ liệu đòi hỏi đƣợc chuyển dạng và thao tác
theo một số cách để tƣơng thích với hệ thống. Ví dụ: các thông tin địa lý có giá trị biểu
diễn khác nhau tại các tỷ lệ khác nhau (lớp dân cƣ trên bản đồ địa chính đƣợc thể hiện
chi tiết hơn trong bản đồ địa hình). Trƣớc khi các thông tin này đƣợc tích hợp với nhau
thì chúng phải đƣợc chuyển về cùng một tỷ lệ (cùng mức độ chi tiết hoặc mức độ
chính xác). Đây có thể chỉ là sự chuyển dạng tạm thời cho mục đích hiển thị hoặc cố
định cho yêu cầu phân tích.
- Quản lý dữ liệu: là một chức năng quan trọng của tất cả các hệ thông tin địa lý. Hệ
thống thông tin địa lý phải có khả năng điều khiển các dạng khác nhau của dữ liệu
đồng thời quản lý hiệu quả một khối lƣợng lớn dữ liệu với một trật tự rõ ràng. Một yếu
tố quan trọng của GIS là khả năng liên kết hệ thống giữa việc tự động hóa bản đồ và
quản lý cơ sở dữ liệu (sự liên kết giữa dữ liệu không gian và thuộc tính của đối tƣợng).
Các dữ liệu thông tin mô tả cho một đối tƣợng bất kỳ có thể liên hệ một cách hệ thống
với vị trí không gian của chúng. Sự liên kết đó là một ƣu thế nổi bật của việc vận hành
GIS.
- Hỏi đáp và phân tích dữ liệu: GIS cung cấp khả năng hỏi đáp, tìm kiếm, truy vấn

đơn giản “chỉ nhấn và nhấn” và các công cụ phân tích dữ liệu không gian mạnh mẽ để
cung cấp thông tin một cách nhanh chóng, kịp thời, chính xác, hỗ trợ ra quyết định cho
những nhà quản lý và quy hoạch.
- Hiển thị dữ liệu: GIS cho phép hiển thị dữ liệu tốt nhất dƣới dạng bản đồ hoặc
biểu đồ. Ngoài ra còn có thể xuất dữ liệu thuộc tính ra các bảng excel, tạo các bản báo
cáo thống kê, hay tạo mô hình 3D, và nhiều dữ liệu khác.
c. Ứng dụng của GIS
GIS hiện nay đƣợc ứng dụng rộng rãi trong nhiều lĩnh vực, cụ thể ở một số ngành
nhƣ sau:
- Khí tƣợng, thủy văn: Hệ thông tin địa lý GIS có thể nhanh chóng đáp ứng phục vụ
cho các công tác dự báo thiên tai lũ lụt cũng nhƣ các công tác dự báo vị trí của bão và
các dòng chảy, dự báo tâm bão …
- Nông nghiệp: GIS có thể phục vụ cho các công tác quản lý sử dụng đất, nghiên
cứu về đất trồng, có thể kiểm tra đƣợc nguồn nƣớc
- Dịch vụ tài chính: GIS đƣợc ứng dụng trong việc xác định các chi nhánh mới của
ngân hàng…
- Y tế: Ứng dụng GIS trong quản lý bệnh dịch, GIS có thể dẫn đƣờng nó có thể đƣa
ra đƣợc lộ trình giữa xe cấp cứu và bện nhân cần cấp cứu qua đó giúp xe cấp cứu có
thể nhanh nhất đến với vị trí của bệnh nhân làm tăng cơ hội sống sót của ngƣời bện,
ngoài ra nó còn đƣợc dùng trong nghiên cứu các dịch bệnh nó có thể phân tích nguyên
19


nhân bùng phát và lan truyền của bệnh dịch
- Giao thông: Ứng dụng GIS trong quy hoạch giao thông. Hệ thông tin địa lý GIS có
thể đƣợc ứng dụng trong định vị trong vận tải hàng hóa, cũng nhƣ việc xác định lộ
trình đƣờng đi ngắn nhất, cũng nhƣ việc quy hoạch giao thông.
1.2.2. Ứng dụng của GIS trong xây dựng cơ sở dữ liệu
Công nghệ GIS kết hợp các thao tác cơ sở dữ liệu thông thƣờng (nhƣ cấu trúc hỏi
đáp) và các phép phân tích thống kê, phân tích không gian. Những khả năng này phân

biệt GIS với các hệ thống thông tin khác và khiến cho GIS có phạm vi ứng dụng rộng
trong nhiều lĩnh vực khác nhau, điển hình nhƣ:
- Môi trường: Theo những chuyên gia GIS kinh nghiệm nhất thì có rất nhiều ứng
dụng đã phát triển trong những tổ chức quan tâm đến môi trƣờng. Với mức đơn giản
nhất thì ngƣời dùng sử dụng GIS để đánh giá môi trƣờng, ví dụ nhƣ vị trí và thuộc tính
của cây rừng. Ứng dụng GIS với mức phức tạp hơn là dùng khả năng phân tích của
GIS để mô hình hóa các tiến trình xói mòn đất sƣ lan truyền ô nhiễm trong môi trƣờng
khí hay nƣớc, hoặc sự phản ứng của một lƣu vực sông dƣới sự ảnh hƣởng của một trận
mƣa lớn. Nếu những dữ liệu thu thập gắn liền với đối tƣợng vùng và ứng dụng sử dụng
các chức năng phân tích phức tạp thì mô hình dữ liệu dạng ảnh (raster) có khuynh
hƣớng chiếm ƣu thế.
- Khí tượng thuỷ văn: Trong lĩnh vực này GIS đƣợc dùng nhƣ là một hệ thống đáp
ứng nhanh, phục vụ chống thiên tai nhƣ lũ quét ở vùng hạ lƣu, xác định tâm bão, dự
đoán các luồng chảy, xác định mức độ ngập lụt, từ đó đƣa ra các biện pháp phòng
chống kịp thời… vì những ứng dụng này mang tính phân tích phức tạp nên mô hình dữ
liệu không gian dạng ảnh (raster) chiếm ƣu thế.Nông nghiệpNhững ứng dụng đặc
trƣng: Giám sát thu hoạch, quản lý sử dụng đất, dự báo về hàng hoá, nghiên cứu về đất
trồng, kế hoạch tƣới tiêu, kiểm tra nguồn nƣớc.
- Dịch vụ tài chính: GIS đƣợc sử dụng trong lĩnh vực dịch vụ tài chính tƣơng tự nhƣ
là một ứng dụng đơn lẻ. Nó đã từng đƣợc áp dụng cho việc xác định vị trí những chi
nhánh mới của Ngân hàng. Hiện nay việc sử dụng GIS đang tăng lên trong lĩnh vực
này, nó là một công cụ đánh giá rủi ro và mục đích bảo hiểm, xác định với độ chính
xác cao hơn những khu vực có độ rủi ro lớn nhất hay thấp nhất. Lĩnh vực này đòi hỏi
những dữ liệu cơ sở khác nhau nhƣ là hình thức vi phạm luật pháp, địa chất học, thời
tiết và giá trị tài sản.
- Y tế: Ngoại trừ những ứng dụng đánh gía, quản lý mà GIS hay đƣợc dùng, GIS
còn có thể áp dụng trong lĩnh vực y tế. Ví dụ nhƣ, nó chỉ ra đƣợc lộ trình nhanh nhất
giữa vị trí hiện tại của xe cấp cứu và bệnh nhân cần cấp cứu, dựa trên cơ sở dữ liệu
giao thông. GIS cũng có thể đƣợc sử dụng nhƣ là một công cụ nghiên cứu dịch bệnh
20

để phân tích nguyên nhân bộc phát và lây lan bệnh tật trong cộng đồng.
- Dịch vụ bán lẻ: Phần lớn siêu thị vùng ngoại ô đƣợc xác định vị trí với sự trợ giúp
của GIS. GIS thƣờng lƣu trữ những dữ liệu về kinh tế-xã hội của khách hàng trong
một vùng nào đó. Một vùng thích hợp cho việc xây dựng môt siêu thị có thể đƣợc tính
toán bởi thời gian đi đến siêu thị, và mô hình hoá ảnh hƣởng của những siêu thị cạnh
tranh. GIS cũng đƣợc dùng cho việc quản lý tài sản và tìm đƣờng phân phối hàng ngắn
nhất.
- Giao thông: GIS có khả năng ứng dụng đáng kể trong lĩnh vực vận tải. Việc lập kế
hoạch và duy trì cở sở hạ tầng giao thông rõ ràng là một ứng dụng thiết thực, nhƣng
giờ đây có sự quan tâm đến một lĩnh vực mới là ứng dụng định vị trong vận tải hàng
hải, và hải đồ điện tử. Loại hình đặc trƣng này đòi hỏi sự hỗ trợ của GIS.
- Các dịch vụ phục vụ sinh hoạt, tiêu dùng: Những công ty trong lĩnh vực này là
những ngƣời dùng GIS linh hoạt nhất, GIS đƣợc dùng để xây dựng những cơ sở dữ
liệu là cái thƣờng là nhân tố của chiến lƣợc công nghệ thông tin của các công ty trong
lĩnh vự này. Dữ liệu vecto thƣờng đƣợc dùng trong các lĩnh vực này. những ứng dụng
lớn nhất trong lĩnh vực này là Automated Mapping và Facility Management (AMFM). AM-FM đƣợc dùng để quản lý các đặc điểm và vị trí của các cáp, valve…
Những ứng dụng này đòi hỏi những bản đồ số với độ chính xác cao.
Một tổ chức dù có nhiệm vụ là lập kế hoạch và bảo dƣỡng mạng lƣới vận chuyền
hay là cung cấp các dịch vụ về nhân lực, hỗ trợ cho các chƣơng trình an toàn công
cộng và hỗ trợ trong các trƣờng hợp khẩn cấp, hoặc bảo vệ môi trƣờng, thì công nghệ
GIS luôn đóng vai trò cốt yếu bằng cách giúp cho việc quản lý và sử dụng thông tin
địa lý một cách hiệu quả nhằm đáp ứng các yêu cầu hoạt động và mục đích chƣơng
trình của tổ chức đó.
1.3. TỔNG QUAN VỀ TÌNH HÌNH ỨNG DỤNG GIS TRONG XÂY DỰNG CƠ
SỞ DỮ LIỆU Ở TRÊN THẾ GIỚI VÀ VIỆT NAM
1.3.1. Tình hình ứng dụng GIS trong xây dựng CSDL trên thế giới
Trên thế giới, việc ứng dụng công nghệ GIS việc ứng dụng công nghệ GIS (Hệ
thống thông tin địa lý-Geographic InFormation System) trong lĩnh vực quản lý hạ tầng

giao thông với nhiều mục tiêu khác nhau: Lập kế hoạch phát triển hệ thống giao thông,
quản lý và bảo dƣỡng hệ thống giao thông (các tuyến đƣờng, đƣờng cao tốc, đƣờng xe
lửa), giảm ùn tắc giao thông, tích hợp và chia sẻ thông tin về hạ tầng giao thông cho tất
cả các đơn vị lập kế hoạch, thiết kế và thi công nhằm đạt đƣợc hiệu quả cao nhất trong
quản lý và duy tu hệ thống giao thông, cung cấp thông tin về tình trạng giao thông (ùn
tắc giao thông, thời tiết…) cho ngƣời dân.
Một số hệ thống điển hình có thể kể đến ở đây nhƣ: Hệ thống của Sở giao thông
21


bang Pennsylvania (PENNDOT), Mỹ .Mục tiêu của hệ thống: Giúp cho việc lập kế
hoạch phát triển hệ thống giao thông và bảo dƣỡng các tuyến đƣờng cao tốc ngày càng
nhanh hơn và hiệu quả hơn. Từng bƣớc xây dựng CSDL hệ thống giao thông hoàn
chỉnh, sau đó kết nối trực tiếp và chia sẻ dữ liệu cho 11 quận huyện thuộc các bang
nhằm phục vụ công tác lập kế hoạch, thiết kế và thi công các công trình giao thông trở
nên đồng bộ và hiệu quả hơn.
1.3.2. Tình hình ứng dụng GIS trong xây dựng CSDL ở Việt Nam
Tại Việt Nam, việc ứng dụng hệ thống thông tin địa lý (GIS) vào các hoạt động
quản lý nhà nƣớc đã đƣợc triển khai từ khá lâu, trong đó nổi bật là tại các thành phố
lớn nhƣ TP.HCM, Hà Nội và Đà Nẵng. Tuy nhiên, các dự án thƣờng dùng các phần
mềm GIS thƣơng mại - tức phải mua bản quyền - với chi phí rất cao nên rất khó khăn
trong việc triển khai trên diện rộng.
Hiện nay tại Việt Nam, một số cơ quan cấp Bộ, Sở Ngành đã và đang có những ứng
dụng GIS chuyên ngành nhằm đáp ứng đƣợc đòi hỏi ngày càng cao của công việc.
Những ứng dụng này bƣớc đầu đã mang lại một số hiệu quả đáng kể trong các công
việc chuyên môn. Riêng trong lĩnh vực quản lý giao thông phải kể đến một số hệ thống
điển hình sau:
Hệ thống Thông tin Quản lý Đƣờng sông (RMIS). Mục tiêu của hệ thống là: Phát
triển một Hệ thống thông tin địa lý (GIS) hiện đại (phần cứng, phần mềm, mạng,
CSDL, ứng dụng) trong công tác quản lý đƣờng sông của Chi Cục Đƣờng sông phía

Nam; Thiết lập hệ thống phân phối thông tin theo cơ chế GIS-Web.
1.4. ĐẶC ĐIỂM KHU VỰC NGHIÊN CỨU
1.4.1. Đặc điểm về vị trí địa lý và điều kiện tự nhiên
1.4.1.1. Vị trí địa lý
Thành phố Đà Nẵng có vị trí nằm trong khu vực từ 15055’ đến 16031’20” vĩ độ Bắc
và 107049’11” đến 108020’20” kinh độ Đông, thuộc vùng duyên hải miền Trung, là
cửa ngõ quốc tế thứ ba của nƣớc ta.
- Phía Đông: Giáp biển Đông.
- Phía Tây: Giáp tỉnh Thừa Thiên Huế và Quảng Nam.
- Phía Nam: Giáp tỉnh Quảng Nam.
- Phía Bắc: Giáp tỉnh Thừa Thiên Huế.
Nằm ở trung độ của đất nƣớc, trên đƣờng giao thông Bắc - Nam về đƣờng bộ,
đƣờng sắt, đƣờng biển và đƣờng hàng không, cách thủ đô Hà Nội 764 km về phía Bắc,
cách thành phố Hồ Chí Minh 964 km về phía Nam. Ngoài ra, Đà Nẵng còn là trung
điểm của bốn di sản thế giới nổi tiếng là cố đô Huế, phố cổ Hội An, thánh địa Mỹ Sơn
22