Nghiên cứu xây dựng mô hình dữ liệu hướng đối tượng theo không gian thời gian phục vụ quản lý ngành công nghiệp

CƠNG TRÌNH ĐƯỢC HỒN THÀNH TẠI
TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA
ĐẠI HỌC QUỐC GIA THÀNH PHỐ HỒ CHÍ MINH

Cán bộ hướng dẫn khoa học: (Ghi rõ họ tên, học hàm, học vị và chữ ký)
PGS.TS TRẦN VĨNH PHƯỚC

Cán bộ chấm nhận xét 1: (Ghi rõ họ tên, học hàm, học vị và chữ ký)

Cán bộ chấm nhận xét 2: (Ghi rõ họ tên, học hàm, học vị và chữ ký)

Luận văn thạc sĩ được bảo vệ tại HỘI ĐỒNG CHẤM BẢO VỆ LUẬN VĂN THẠC
SĨ TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA ngày…..tháng….năm 2005.
1


ĐẠI HỌC QUỐC GIA TP.HCM
TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA
---------

CỘNG HÒA XÃ HỘI CHỦ NGHĨA VIỆT NAM

Độc lập - Tự do - Hạnh phúc
---------

NHIỆM VỤ LUẬN VĂN THẠC SĨ
Họ và tên học viên: TRẦN MINH TÙNG

Phái: Nam

Ngày, tháng, năm sinh: 17/03/1978

Nơi sinh: Đồng Tháp

Chuyên ngành: Hệ thống Thông tin Địa lý (GIS)
I. TÊN ĐỀ TÀI:
NGHIÊN CỨU XÂY DỰNG MƠ HÌNH DỮ LIỆU HƯỚNG ĐỐI TƯỢNG
THEO KHÔNG GIAN - THỜI GIAN PHỤC VỤ QUẢN LÝ NGÀNH
CÔNG NGHIỆP.
II. NHIỆM VỤ VÀ NỘI DUNG:

(1) Nghiên cứu cách tiếp cận hướng đối tượng để xây dựng mơ hình dữ liệu
trong lĩnh vực GIS.
Nghiên cứu về cách tiếp cận hướng đối tượng, phương pháp phân tích,
thiết kế hướng đối tượng, các mơ hình hướng đối tượng và các kiểu dữ
liệu mở rộng trong hướng đối tượng để biểu diễn các đối tượng không
gian (point, polyline, polygon) và phi không gian.
(2) Nghiên cứu kết hợp không gian - thời gian theo cách tiếp cận hướng đối
tượng trong lĩnh vực GIS.
Nghiên cứu các loại dữ liệu theo thời gian, các sự kiện thời gian, các vấn
đề liên quan đến khía cạnh khơng gian - thời gian qua các sự kiện để
biểu diễn các đối tượng không gian và phi không gian theo cách tiếp cận
hướng đối tượng.
(3) Xây dựng mơ hình dữ liệu hướng đối tượng theo khơng gian - thời gian
phục vụ quản lý ngành công nghiệp tại Sở Cơng nghiệp tỉnh Đồng Nai.
Xây dựng mơ hình dữ liệu hướng đối tượng theo không gian - thời gian
phục vụ quản lý ngành công nghiệp tại Sở Công nghiệp tỉnh Đồng Nai.
Chương trình minh họa.
III. NGÀY GIAO NHIỆM VỤ: 17/01/2005
IV. NGÀY HOÀN THÀNH NGHIỆM VỤ: 30/06/2005
V. HỌ VÀ TÊN CÁN BỘ HƯỚNG DẪN: PGS.TS TRẦN VĨNH PHƯỚC

VI. HỌ VÀ TÊN CÁN BỘ CHẤM NHẬN XÉT 1:
VII. HỌ VÀ TÊN CÁN BỘ CHẤM NHẬN XÉT 2:

2


CÁN BỘ HƯỚNG DẪN

CÁN BỘ NHẬN XÉT 1

CÁN BỘ NHẬN XÉT 2

PGS.TS TRẦN VĨNH PHƯỚC

Nội dung và đề cương luận văn thạc sĩ đã được Hội Đồng Chuyên Ngành thông
qua.
Ngày……..tháng………năm 2005
PHÒNG ĐÀO TẠO SĐH

KHOA QUẢN LÝ NGÀNH

3


LỜI CẢM ƠN
Để đạt được kết quả như ngày hôm nay, tôi đã nhận được sự dạy dỗ, giúp đỡ
tận tình của các Thầy, Cơ, bạn bè trong suốt q trình học tập vừa qua. Thơng
qua quyển Luận án này, tơi kính gởi lịng biết ơn sâu sắc, chân thành nhất đến:
PGS.TS. TRẦN VĨNH PHƯỚC, người Thầy đã tận tình giảng dạy,
hướng dẫn, tạo điều kiện thuận lợi trong việc học tập và nghiên cứu,

giúp đỡ tơi hồn thành luận văn này.
PGS.TSKH. NGUYỄN XUÂN HUY, người Thầy đã tận tình giảng dạy,
giúp đỡ tơi hồn thành luận văn này.
Sở Cơng nghiệp tỉnh Đồng Nai đã giúp đỡ tôi về các tài liệu kỹ thuật
liên quan đến luận văn này.
Quý Thầy, Cơ lớp cao học ngành GIS đã tận tình giảng dạy, hướng dẫn
và giúp đỡ tôi trong học tập và nghiên cứu khoa học.
Phòng Đào tạo Sau đại học, Trung tâm Công nghệ Thông tin Địa lý,
Trường Đại học Bách Khoa đã tạo điều kiện tốt cho tôi về trang thiết bị
và tài liệu học tập trong suốt khóa học.
Lãnh đạo Trung tâm Công nghệ Thông tin Địa lý, các đồng nghiệp tại
Trung tâm Công nghệ Thông tin Địa lý - Trường Đại học Bách Khoa,
các học viên cao học GIS và gia đình đã ủng hộ, động viên và khuyến
khích tơi trong suốt khóa học và thực hiện luận văn tốt nghiệp này.

TRẦN MINH TÙNG

4


TĨM TẮT LUẬN VĂN
Mơ hình hóa thời gian trong GIS phát triển song song với mơ hình hóa thời
gian trong khoa học máy tính. Mơ hình hóa thời gian trong khoa học máy tính
được giới thiệu với việc tích hợp thời gian trong mơ hình quan hệ và sau đó mở
rộng mơ hình hóa theo cách tiếp cận hướng đối tượng. Khuynh hướng ngày nay
của các nhà khoa học trên thế giới là đẩy mạnh việc nghiên cứu các Hệ thống
Thông tin Địa lý theo thời gian (Temporal GIS -TGIS). Việc nghiên cứu xây
dựng mơ hình dữ liệu hướng đối tượng theo không gian - thời gian trong lĩnh
vực GIS là một hướng nghiên cứu phù hợp với xu thế phát triển hiện nay của
khoa học máy tính nói chung cũng như khoa học thơng tin địa lý nói riêng.

Hiện nay, các phần mềm GIS ngày càng phát triển nhưng thiếu hẳn khả năng
xử lý liên quan đến vấn đề không gian biến động theo thời gian. Để giải quyết
vấn đề này, các hệ GIS khơng chỉ tích hợp khơng gian và thuộc tính để mơ tả
đối tượng mà cịn bao gồm cả yếu tố thời gian. Việc tích hợp khơng gian - thời
gian vào các mơ hình GIS để quản lý các đối tượng thay đổi theo không gian thời gian là nhiệm vụ của luận văn này.
Để giải quyết vấn đề này, luận văn sẽ nghiên cứu các mơ hình dữ liệu đã
nghiên cứu nhằm bổ sung các khuyết điểm này. Trên cơ sở phân tích các ưu,
khuyết điểm của từng mơ hình từ đó rút ra mơ hình phù hợp nhất cùng với việc
biểu diễn mơ hình này theo cách tiếp cận hướng đối tượng, ngữ nghĩa không
gian, ngữ nghĩa thời gian và ngữ nghĩa không gian - thời gian để hoàn thiện
hơn cho việc quản lý dữ liệu GIS theo không gian - thời gian.
Luận văn bao gồm 5 chương:
Chương 1: Đặt bài toán, mục tiêu, giới hạn phạm vi nghiên cứu của đề tài, nội
dung nghiên cứu, phương pháp nghiên cứu và kết quả đạt được.
Chương 2: Khái niệm về không gian, thời gian, không gian -thời gian.
Chương 3: Các mơ hình dữ liệu GIS theo không gian - thời gian.
Chương 4: Xây dựng mô hình dữ liệu hướng đối tượng theo khơng gian - thời
gian phục vụ quản lý ngành công nghiệp (Áp dụng trên địa bàn tỉnh Đồng Nai).
Chương 5: Kết quả thử nghiệm.
Chương 6: Kết luận.
Phụ lục: Các bước ánh xạ mô hình dữ liệu đã hiện thực vào hệ quản trị cơ sở
dữ liệu
Tài liệu tham khảo

5


MỤC LỤC
CHƯƠNG 1: GIỚI
1.

THIỆU

MÔ TẢ ĐỀ TÀI............................................................................................................................... 9

1.1 Đặt bài toán...................................................................................................................................... 9
1.2 Mục tiêu đề tài ............................................................................................................................... 10
1.3 Giới hạn phạm vi nghiên cứu ....................................................................................................... 10
1.4 Nội dung nghiên cứu ..................................................................................................................... 10
1.5 Phương pháp nghiên cứu.............................................................................................................. 11
2.

KẾT QUẢ THU ĐƯỢC TỪ LUẬN VĂN ................................................................................... 11

CHƯƠNG 2: KHÁI

NIỆM VỀ KHÔNG GIAN - THỜI GIAN

1.

ĐỊNH NGHĨA HỆ THỐNG GIS THEO THỜI GIAN .............................................................. 12

2.

NGỮ NGHĨA KHÔNG GIAN VÀ THỜI GIAN ........................................................................ 12

2.1 Ngữ nghĩa không gian (Spatial semantic).................................................................................... 12
2.1.1 Đối tượng không gian và dạng hình học của chúng (Spatial object and geometry) ............. 12
2.1.2 Quan hệ không gian (Spatial relationship) ........................................................................... 12
2.1.3 Thuộc tính khơng gian (Spatial attribute) ............................................................................. 13

2.1.4 Cấu trúc không gian (Structure of space) ............................................................................. 13
2.1.5 Hướng/ chiều (orientation/ Direction) .................................................................................. 13
2.1.6 Quan hệ topology (Topological relationship) ....................................................................... 13
2.2 Ngữ nghĩa thời gian (Temporal semantic) .................................................................................. 14
2.2.1 Thời điểm và thời đoạn thời gian (Time point and Time period) ......................................... 14
2.2.2 Sự kiện và trạng thái (Event and State) ................................................................................ 15
2.2.3 Transaction time/ Valid time ................................................................................................ 15
2.2.4 Vòng đời thời gian (Lifespan) .............................................................................................. 15
2.3 Ngữ nghĩa không gian - thời gian (Spatial- Temporal semantic) .............................................. 15
2.3.1 Kiểu dữ liệu (Data type) ....................................................................................................... 15
2.3.2 Các loại thay đổi (Type of changes) ..................................................................................... 15
2.3.3 Chiều (Dimensionality) ........................................................................................................ 16
3.

TRUY VẤN THEO KHÔNG GIAN – THỜI GIAN .................................................................. 16

3.1 Truy vấn vị trí, thuộc tính khơng gian và quan hệ khơng gian ................................................. 16
3.2 Truy vấn thời gian, thuộc tính thời gian và quan hệ thời gian.................................................. 16
3.3 Truy vấn theo hành vi và quan hệ không gian - thời gian ......................................................... 16
4.

MƠ HÌNH HƯỚNG ĐỐI TƯỢNG TRONG GIS ...................................................................... 17

6


CHƯƠNG 3:

1.

CÁC MƠ HÌNH DỮ LIỆU GIS THEO KHƠNG
GIAN - THỜI GIAN

MƠ HÌNH HĨA KHƠNG GIAN - THỜI GIAN THEO NHÃN THỜI GIAN........................ 26

1.1 Mơ hình Snapshot (Snapshot Model) .......................................................................................... 26
1.2 Phiên bản (Version)....................................................................................................................... 27
1.3 Mơ hình tổ hợp khơng gian - thời gian (STC, Space-Time Composite Model)........................ 29
1.4 Mô hình TRIAD (TRIAD Model) ................................................................................................ 31
1.5 Mơ hình thực thể - kết hợp theo không gian - thời gian (STER, Spatio – Temporal Entity –
Relationship Model) ...................................................................................................................... 32
1.6 Mơ hình đối tượng không gian - thời gian (Spatio-temporal object model)............................. 33
2.

MƠ HÌNH HĨA KHƠNG GIAN - THỜI GIAN THEO SỰ KIỆN HOẶC TIẾN TRÌNH .... 34

2.1 Mơ hình dữ liệu không gian - thời gian dựa trên các sự kiện (ESTDM, event – based spatio –
temporal data model) .................................................................................................................... 34
2.2 Mơ hình dữ liệu hướng miền trị (Domain – oriented data model) ............................................ 36
2.3 Mơ hình di chuyển đối tượng (Moving Object Data Model) ..................................................... 37
2.4 Mơ hình ngữ nghĩa (Semantic Model) ......................................................................................... 39

CHƯƠNG 4: XÂY

DỰNG MƠ HÌNH DỮ LIỆU HƯỚNG ĐỐI
TƯỢNG THEO KHÔNG GIAN - THỜI GIAN PHỤC VỤ
QUẢN LÝ NGÀNH CƠNG NGHIỆP

1.

U CẦU KỸ THUẬT................................................................................................................. 42

2.

PHÂN TÍCH, THIẾT KẾ, CÀI ĐẶT .......................................................................................... 47

2.1 Lược đồ lớp ở mức ý niệm ............................................................................................................ 63
2.2 Lược đồ lớp ở mức logic ............................................................................................................... 65
2.3 Cài đặt ............................................................................................................................................ 75
2.3.1 Lược đồ lớp ở mức logic được cài đặt với ngôn ngữ UML trong phần mềm Visio2000 ..... 75
2.3.2 Mô tả các lớp đối tượng và các thuộc tính liên quan ............................................................ 79
2.3.3 Các bước ánh xạ mơ hình dữ liệu đã hiện thực vào hệ quản trị cơ sở dữ liệu ...................... 87
2.3.4 Từ điển dữ liệu ..................................................................................................................... 88

CHƯƠNG 5: KẾT

QUẢ THỬ NGHIỆM

1.

CÁC CƠNG CỤ CẬP NHẬT VÀ TÌM KIẾM ........................................................................... 96

2.

GIAO DIỆN KẾT NỐI CƠ SỞ DỮ LIỆU .................................................................................. 97

7


3.

GIAO DIỆN CẬP NHẬT CỤM CÔNG NGHIỆP ..................................................................... 97

4.

GIAO DIỆN CẬP NHẬT KHU CÔNG NGHIỆP...................................................................... 99

3.

GIAO DIỆN CẬP NHẬT DOANH NGHIỆP ........................................................................... 102

4.

GIAO DIỆN CẬP NHẬT THÔNG TIN THAY ĐỔI DOANH NGHIỆP .............................. 109

5.

GIAO DIỆN CẬP NHẬT NGÀNH KINH DOANH ................................................................ 111

6.

GIAO DIỆN CẬP NHẬT SẢN PHẨM ..................................................................................... 112

7.

GIAO DIỆN CẬP NHẬT VỊ TRÍ DOANH NGHIỆP.............................................................. 114

8.

GIAO DIỆN TÌM KIẾM DOANH NGHIỆP............................................................................ 115

9.

GIAO DIỆN TÌM KIẾM THƠNG TIN THAY ĐỔI DOANH NGHIỆP ............................... 116

10. GIAO DIỆN TÌM KIẾM VỊ TRÍ DOANH NGHIỆP .............................................................. 117
11. GIAO DIỆN TÌM KIẾM KHU CƠNG NGHIỆP..................................................................... 121
12. GIAO DIỆN TÌM KIẾM CỤM CƠNG NGHIỆP .................................................................... 122
13. GIAO DIỆN TÌM KIẾM SẢN PHẨM ...................................................................................... 123
14. GIAO DIỆN TÌM KIẾM NGÀNH KINH DOANH ................................................................. 124

CHƯƠNG 6: KẾT

LUẬN………………………………………………………………….127

PHỤ LỤC: CÁC

BƯỚC ÁNH XẠ MƠ HÌNH DỮ LIỆU ĐÃ HIỆN
THỰC VÀO HỆ QUẢN TRỊ CƠ SỞ DỮ LIỆU…………………………129

TÀI LIỆU THAM KHẢO………………..…….…..…………………..………………136

8


CHƯƠNG 1: GIỚI

1.

THIỆU

MƠ TẢ ĐỀ TÀI

1.1 Đặt bài tốn
Trong những năm gần đây, khía cạnh khơng gian - thời gian (spatiotemporal) trong GIS ngày càng được quan tâm, đặc biệt là dữ liệu GIS
theo không gian - thời gian. Việc ứng dụng GIS vào trong lĩnh vực quản
lý ngày càng nhiều với quy mô ngày càng lớn. Trong lĩnh vực quản lý
ngành công nghiệp, dữ liệu theo không gian và thời gian ngày càng được
quan tâm để phục vụ cho các tác nghiệp hàng ngày của đơn vị quản lý
đồng thời trả lời, giải đáp các thắc mắc cũng như yêu cầu của các đơn vị
khác khi cần thiết. Các đối tượng không gian, phi không gian trong lĩnh
vực quản lý ngành cơng nghiệp cũng như các thuộc tính của chúng có thể
thay đổi theo khơng gian - thời gian và người dùng cần muốn biết nhiều
hơn thông tin về một đối tượng nào đó theo thời gian. Do đó việc tổ chức
quản lý dữ liệu GIS theo không gian - thời gian được nhiều người nghiên
cứu theo nhiều cách tiếp cận khác nhau với nhiều mơ hình như: Snapshot,
TMS (Temporal Map Set),…
Tuy nhiên, trong những năm gần đây cách tiếp cận hướng đối tượng có
khả năng quản lý các đối tượng độc lập, hứa hẹn trình bày những kết quả
trong việc quản lý cơ sở dữ liệu không gian - thời gian. Cách tiếp cận này
cố gắng kết hợp các đối tượng trong kỹ thuật hướng đối tượng như lớp
(class) và các thể hiện (instance), thuộc tính (attribute) và các kiểu dữ liệu
trừu tượng, tác vụ và phương thức, tính đóng gói (encapsulation), tụ hợp
(aggregation), kế thừa (inheritance), đa hình (polymorphism) và liên kết
động,… trong việc phát triển cơ sở dữ liệu không gian - thời gian. Cách
cận tiếp hướng đối tượng có bốn thuận lợi trong việc mơ hình hóa cơ sở
dữ liệu khơng gian - thời gian:
(1) Một đối tượng đơn lẻ có thể biểu diễn đầy đủ lịch sử của một thực
thể.
(2) Việc truy vấn đơn giản vì cách tiếp cận này giải quyết với mỗi đối

tượng đơn lẻ của một thực thể.
(3) Sự hiệu quả của việc quản lý dữ liệu theo thời gian.
(4) Việc quản lý dữ liệu không gian và thời gian được thống nhất.
Một đối tượng không gian - thời gian được định nghĩa như một đối tượng
thống nhất cả về không gian và mở rộng chiều thời gian (Worboy).
Do đó, cách tiệp cận này cung cấp nhiều thông tin hơn và cho phép biểu
diễn các thực thể trong thế giới thực một cách trực quan hơn với các ưu
điểm:

9


(1) Biểu diễn các đối tượng trong thế giới thực (real world) một cách
trực quan hơn thông qua các thuộc tính (attribute) và các hành vi
(behaviour).
(2) Khái niệm kế thừa cho phép định nghĩa các lớp mới tương tự như
các lớp trước đó và bổ sung các thuộc tính, hành vi mơ tả chi tiết về
một nhóm các đối tượng cụ thể hoặc từ một nhóm lớp có một số đặc
tính giống nhau.
(3) Cách tiếp cận hướng đối tượng chia tách các yêu cầu của người
dùng thành các đối tượng tương ứng với quan điểm hướng tới lời giải
của thế giới thực tự nhiên hơn cách tiếp cận theo hướng chức năng.
(4) Nguyên lý che dấu thông tin hỗ trợ cho việc thiết kế cơ sở dữ liệu
tốt hơn.
(5) Cho phép xây dựng cấu trúc phân cấp cho các lớp và phân loại
lớp,…
Ngoài ra, cách tiếp cận hướng đối tượng có thể được ứng dụng trong
nhiều lĩnh vực như ngơn ngữ lập trình, cơng nghệ phần mềm,… Do đó,
việc xây dựng mơ hình dữ liệu hướng đối tượng theo khơng gian - thời
gian phục vụ quản lý ngành công nghiệp là rất cần thiết.

1.2 Mục tiêu đề tài
Mục tiêu của đề tài là nghiên cứu xây dựng mơ hình dữ liệu hướng đối
tượng theo không gian - thời gian phục vụ cho việc quản lý ngành công
nghiệp trên địa bàn một tỉnh. Trong lĩnh vực quản lý ngành công nghiệp
các đối tượng không gian và phi không gian cùng các thuộc tính có thể
thay đổi theo khơng gian và thời gian. Việc xây dựng mơ hình dữ liệu này
cho phép người dùng có thể biết được thơng tin về lịch sử cũng như thông
tin hiện hành của các đối tượng cùng các thuộc tính liên quan biến động
theo khơng gian và thời gian.
1.3 Giới hạn phạm vi nghiên cứu
Đề tài chỉ giới hạn ở một số phần chính: xây dựng mơ hình dữ liệu hướng
đối tượng theo khơng gian - thời gian phục vụ cho việc quản lý ngành
công nghiệp trên địa bàn một tỉnh với các chức năng chủ yếu trên cấu trúc
dữ liệu vector dạng vùng. Dữ liệu thử nghiệm được áp dụng trên địa bàn
tỉnh Đồng Nai.
1.4 Nội dung nghiên cứu
(1) Nghiên cứu cách tiếp cận hướng đối tượng để xây dựng mơ hình dữ
liệu trong lĩnh vực GIS.
(2) Nghiên cứu kết hợp không gian - thời gian theo cách tiếp cận hướng
đối tượng trong lĩnh vực GIS.
(3) Xây dựng mơ hình dữ liệu hướng đối tượng theo không gian - thời
gian phục vụ quản lý ngành công nghiệp tại Sở Công nghiệp tỉnh
Đồng Nai.
10


1.5 Phương pháp nghiên cứu
(1) Cách cận tiếp hướng đối tượng trong việc mơ hình hóa các đối tượng
khơng gian - thời gian.
(2) Ngữ nghĩa không gian, thời gian, không gian - thời gian.

(3) Các mơ hình dữ liệu GIS theo thời gian.

2. KẾT QUẢ THU ĐƯỢC TỪ LUẬN VĂN
Kết quả đạt được của đề tài cụ thể là một mơ hình dữ liệu hướng đối tượng
theo khơng gian - thời gian phục vụ quản lý ngành công nghiệp trên địa
bàn một tỉnh. Với mơ hình dữ liệu được thiết kế này, khi triển khai ứng
dụng vào thực tế sẽ giúp cho đơn vị quản lý (cụ thể là Sở Cơng nghiệp tỉnh
Đồng Nai) có thêm một cơng cụ hữu ích, nâng cao hiệu quả cho công tác
quản lý cũng như thực hiện các bài tốn tìm kiếm, phân tích, thống kê, giải
quyết các bài toán liên quan như:
(1) Cập nhật
- Doanh nghiệp, vị trí và các thơng tin liên quan của doanh nghiệp
theo thời gian.
- Cập nhật sản phẩm.
- Cập nhật ngành sản xuất.
- Cập nhật khu công nghiệp, vị trí và các thơng tin liên quan của khu
cơng nghiệp.
- Cập nhật cụm cơng nghiệp, vị trí và các thơng tin liên quan của
cụm cơng nghiệp.
(2) Tìm kiếm
- Doanh nghiệp và các thông tin liên quan theo thời gian.
- Vị trí của doanh nghiệp theo thời gian.
- Vị trí và thông tin liên quan của khu công nghiệp.
- Vị trí và thơng tin liên quan của cụm cơng nghiệp.
Mặt khác, việc ứng dụng mơ hình dữ liệu này sẽ giải quyết các khó khăn về
quản lý dữ liệu mang tính lịch sử theo khơng gian - thời gian, đảm bảo dữ
liệu được quản lý xuyên suốt theo thời gian nhằm phục vụ cho việc ra
quyết định cũng như hoạch định những chiến lược phát triển ngành công
nghiệp trên địa bàn một tỉnh trong tương lai một cách hiệu quả.

11


CHƯƠNG 2: KHÁI

NIỆM VỀ KHÔNG GIAN - THỜI GIAN

1. ĐỊNH NGHĨA HỆ THỐNG GIS THEO THỜI GIAN
Thông tin địa lý được chia thành các thành phần: không gian, thời gian và
thuộc tính (Chrisman, 1997). Các thành phần này cùng biểu diễn giá trị
thuộc tính của một thực thể trong thế giới thực tại một vị trí (dữ liệu khơng
gian) và một thời điểm xác định (dữ liệu thời gian) (Hermosilla, 1994).
Hệ thống GIS theo thời gian (TGIS – Temporal Geographic Information
System) được định nghĩa theo nhiều cách khác nhau:
(1) TGIS là một loại của hệ thống GIS, TGIS không chỉ quản lý các thuộc

tính và các thành phần dữ liệu địa lý của các thực thể địa lý mà còn
quản lý các thành phần dữ liệu theo thời gian (Narciso, 1999) [6].
(2) TGIS là hệ thống xử lý, quản lý và phân tích dữ liệu theo thời gian
(Yaun, 1996) [6].
(3) TGIS là một hệ thống GIS mà ở đó thời gian được nói đến như là một
thuộc tính của các đối tượng trong cơ sở dữ liệu (Montgomry, 1995)
[6].
(4) TGIS phải có thể biểu diễn sự thay đổi theo thời gian cả trong các đối
tượng khơng gian và thuộc tính của chúng (Zhao, 1997) [6].
(5) TGIS phải theo dõi được những thay đổi về tình trạng của các đối

tượng, lưu trữ dữ liệu lịch sử và dự đoán trước các tình trạng của các
thực thể địa lý trong khu vực nghiên cứu (Langran, 1993) [6].
2. NGỮ NGHĨA KHÔNG GIAN VÀ THỜI GIAN

2.1 Ngữ nghĩa không gian (Spatial semantic)
2.1.1 Đối tượng khơng gian và dạng hình học của chúng (Spatial object
and geometry)
Đối tượng khơng gian là đối tượng có vị trí không gian, như trường
học, trụ sở cơ quan, doanh nghiệp,… Trong một số lĩnh vực, đối tượng
không gian không chỉ có vị trí mà cịn có dạng hình học của đối tượng
đó. Ví dụ như trong lĩnh vực địa chính, ngồi các thuộc tính của thửa
đất, dạng hình học của một thửa đất rất quan trọng. Dạng hình học về
vị trí của một đối tượng khơng gian có thể là dạng điểm, dạng đường,
dạng vùng, hoặc kết hợp các dạng điểm, đường, vùng.
2.1.2 Quan hệ không gian (Spatial relationship)
Mối quan hệ khơng gian có quan hệ đến các đối tượng khơng gian hay
chính xác hơn là vị trí của các đối tượng không gian, như hai thửa đất
phải chia sẻ đường biên chung.

12


2.1.3 Thuộc tính khơng gian (Spatial attribute)
Các đối tượng khơng gian một phần được mơ tả như các thuộc tính gọi
là thuộc tính khơng gian và khơng nhất thiết các đối tượng khơng gian
đều có thuộc tính khơng gian. Các thuộc tính khơng gian có quan hệ
với dạng hình học của đối tượng không gian trong không gian, như
việc chia tách đối tượng không gian với việc mở rộng các giá trị của
các thuộc tính khơng gian cịn lại giống nhau. Ví dụ, thảm thực vật
tách ra thành các phần không gian gồm các giá trị của chúng trong mỗi
phần đó như rừng hoặc cây bụi.
2.1.4 Cấu trúc khơng gian (Structure of space)
Hai tiếp cận cơ bản lưu trữ dữ liệu địa lý trên máy tính gồm cấu trúc
raster và vector. Cấu trúc raster như một mảng các ô (cell), pixel để

biểu diễn 2D hoặc 3D, không gian được chia thành ô lưới (grid) mà
mỗi cell là địa chỉ của vị trí trong mảng raster. Cấu trúc vector mơ tả
mỗi đối tượng không gian trong giới hạn điểm bắt đầu và điểm kết
thúc, việc biểu diễn vector sẽ hiệu quả trong việc lưu trữ dữ liệu trong
máy tính.
2.1.5 Hướng/ chiều (orientation/ Direction)
Hướng/ chiều của một đối tượng không gian được mô tả trong không
gian như: đối tượng A ở bên phải/ hoặc bên trái một đường biên, ống
phân phối trong mạng lưới nước trong chảy theo hướng/ chiều nào.
Hướng/ chiều được áp dụng cho các bài toán vận chuyển, mạng giao
thơng, mạng lưới cấp thốt nước,…
2.1.6 Quan hệ topology (Topological relationship)
Các đối tượng khơng gian có những quan hệ topology khác nhau. Các
quan hệ topology giữa các đối tượng gồm:
A
B
A rời (disjoint) B

B bao (contains) A

A bao (contains) B

B rời (disjoint) A

A ở trong (inside) B

B ở trong (inside) A

A tiếp xúc (meets) B

B phủ (covers) A

A phủ (covers) B

B tiếp xúc (meets) A A bị phủ bởi (coveredBy) B B bị phủ bởi (coveredBy) A

13


A bằng (equals) B

A chồng (overlaps) B

B bằng (equals) A

B chồng (overlaps) A

A giao (intersects) B

đường chồng lên vùng

B giao (intersects) A

(line overlapsLR region)

điểm nằm trong vùng
(point in line)

điểm nằm trên đường
(point in line)

Hình 1: Các quan hệ topology của các đối tượng không gian

2.2

Ngữ nghĩa thời gian (Temporal semantic)

2.2.1 Thời điểm và thời đoạn thời gian (Time point and Time period)
Một thời điểm t1 là một vị trí trong đường tuyến tính về thời gian hay
một điểm trên một trục thời gian. Một thời đoạn thời gian [tk, tm] với tk,
tm là các điểm thời gian và ktuyến tính về thời gian.
Thời gian có thể được mơ hình hóa như các thành phần riêng biệt
(discrete element) hoặc các thành phần liên tục (continuous element) gọi
là mật độ thời gian (time density). Mật độ thời gian có quan hệ chặt chẽ
với các loại thay đổi hoặc các sự kiện mà chúng xảy ra liên quan đến các
đặc tính khơng gian. Đối với các đối tượng cố định, khi có một sự kiện
thình lình xuất hiện đối tượng đó được biểu diễn như những giá trị bất
biến dạng bậc thang (stepwise). Sự thay đổi thuộc tính liên tục có thể
được chia thành hai dạng thay đổi: thay đổi cùng một dạng giống nhau
hay không thay đổi (uniform) như đường bay, hải trình của con tàu và
một thay đổi không đều (irregular) như xe chạy trong thành phố.
Ngoài ra, một dạng thay đổi khác của các thực thể trong thế giới thực
được biểu diễn bằng các giá trị rời rạc như biểu đồ địa chấn tương quan
với các độ đo của cơn động đất tại những vị trí khác nhau. Một số các
thực thể khác ở trạng thái tĩnh và không bao giờ thay đổi như các khu di
tích lịch sử, trong khi một số các thực thể khác có thể thay đổi hoặc phụ
thuộc theo thời gian.

14

Bất biến dạng bậc thang

Riêng biệt

Khơng đều

Hình 2: Các loại thay đổi theo mật độ thời gian

2.2.2 Sự kiện và trạng thái (Event and State)
Một sự kiện xuất hiện tại một thời điểm xác định và không thể xuất hiện
liên tục trong một thời đoạn thời gian, như tai nạn tàu hỏa. Một tình
trạng được định nghĩa như một thời đoạn. Ví dụ, xe bus chạy từ 8h sáng
đến 11h sáng theo lịch trình từ Bến xe Miền Tây đến Chợ Bến Thành.
2.2.3 Transaction time/ Valid time
Transaction time/ registration time/ database time: Thời gian mà một sự
kiện được nhập vào cơ sở dữ liệu.
Valid time/ real - world time: Thời gian mà một sự kiện xuất hiện trong
thế giới thực.
2.2.4 Vòng đời thời gian (Lifespan)
Vòng đời thời gian là nhân tố trong suốt thời gian một sự kiện của một
thực thể xảy ra trong thế giới thực và lưu vết mang tính lịch sử của các
thực thể.
2.3 Ngữ nghĩa khơng gian - thời gian (Spatial- Temporal semantic)
2.3.1 Kiểu dữ liệu (Data type)
Kiểu dữ liệu gồm: kiểu dữ liệu không gian, kiểu dữ liệu thời gian, kiểu
dữ liệu không gian - thời gian cơ bản và được điều chỉnh phù hợp với
mỗi mơ hình dữ liệu.
Ví dụ: Các kiểu dữ liệu không gian như điểm, đường, vùng,… Kiểu dữ

liệu thời gian như thời điểm, thời đoạn. Kiểu dữ liệu không gian - thời
gian như di chuyển điểm, di chuyển vùng.
2.3.2 Các loại thay đổi (Type of changes)
Việc đánh giá các mô hình dựa vào khả năng giải quyết những sự thay
đổi về dạng hình học và kích thước của các đối tượng. Những thay đổi
của một đối tượng theo không gian - thời gian có thể biểu diễn đồng bộ
sự thay đổi về khơng gian và vị trí của đối tượng. Một đối tượng không

15


gian - thời gian có thể thay đổi hoặc khơng thay đổi theo thời gian về
dạng hình học, topology và thuộc tính của các đối tượng. Các loại thay
đổi của đối tượng không gian - thời gian gồm:
(a) Không thay đổi.
(b) Thuộc tính thay đổi.
(c) Topology thay đổi.
(d) Dạng hình học thay đổi (điểm, đường, vùng, vị trí).
(e) Dạng hình học và topology thay đổi.
(f) Dạng hình học và thuộc tính thay đổi.
(g) Topology và thuộc tính thay đổi.
(h) Dạng hình học, topology và thuộc tính thay đổi.
2.3.3 Chiều (Dimensionality)
Đối với cách tiếp cận truyền thống, các đối tượng không gian được mơ
hình hóa trong khơng gian 2D, khơng gian 3D cung cấp những thuận lợi
trong việc hiển thị dữ liệu không gian thời gian. Trong những tiếp cận
gần đây, thuộc tính được xem như chiều thứ tư và thời gian được xem
như chiều thứ năm.
3. TRUY VẤN THEO KHÔNG GIAN – THỜI GIAN
3.1 Truy vấn vị trí, thuộc tính không gian và quan hệ không gian

Các truy vấn này liên quan đến các đối tượng tĩnh hay không di chuyển
gồm các truy vấn: các thuộc tính của đối tượng độc lập với không gian thời gian (cho biết chủ sở hữu của mảnh đất?); Truy vấn điểm (cho biết
nơi xây dựng chợ Bến Thành? ); Truy vấn dựa trên khoảng cách (cho biết
các trường học trong bán kính 3km?); Cho biết trạm xăng gần nhất (truy
vấn theo láng giềng gần nhất); Truy vấn theo quan hệ topology (cho biết
tên đường cắt ngang công viên Tao Đàn).
3.2 Truy vấn thời gian, thuộc tính thời gian và quan hệ thời gian
Các truy vấn đơn giản về thời gian (cho biết tình trạng hoạt động của một
doanh nghiệp tại thời điểm t?). Truy vấn theo một thời đoạn (việc gì đã
xảy ra cho đối tượng đó trong một khoảng thời gian cho trước?). Truy vấn
về quan hệ thời gian (cho biết các cơng trình thể thao xây dựng tại
Tp.HCM và thời gian xây dựng nhỏ hơn 1năm).
3.3 Truy vấn theo hành vi và quan hệ không gian - thời gian
Các truy vấn này có thể chia thành ba loại:
(a) Các truy vấn đơn giản về khơng gian - thời gian khi có những sự
thay đổi riêng lẽ (cho biết tình trạng của mảnh đất A tại thời điểm
t?), hoặc liên quan đến việc di chuyển đối tượng (cho biết trên tuyến
đường quốc lộ 1A tại khu vực ngã tư Bình Chánh có bao nhiêu xe có
tải trọng trên 20 tấn đi qua).
16


(b) Các truy vấn theo không gian - thời gian trong một thời đoạn cho
trước (cho biết những sự việc gì xảy ra trong cơng viên 23/9 từ lúc
19h đến 24h ngày 12/03/2005), hoặc những truy vấn liên kết (cho
biết ba trụ cứu hỏa gần nhất tại trạm xăng số 3 đường Tô Hiến Thành
Quận 10 – Tp.HCM).
(c) Các truy vấn về hành vi liên quan đến các tác vụ như các truy vấn về
khoảng cách hoặc tốc độ (cho biết tốc độ trung bình của xe mơ tơ
trên đường Tô Hiến Thành vào lúc 11h ngày thứ 7 (11/02/2003)?

Cho biết nơi nào đám cháy lan rộng nhất và vào thời điểm nào?)
4. MƠ HÌNH HƯỚNG ĐỐI TƯỢNG TRONG GIS
Trong môi trường hướng đối tượng, đối tượng không gian và phi không
gian được biểu diễn dưới dạng đối tượng một cách đồng nhất. Mỗi lớp và
mỗi kiểu dữ liệu trừu tượng không gian được cụ thể hóa bằng một lớp.
Cấu trúc mỗi lớp được định nghóa bằng cú pháp cua( hệ quản trị cơ sở dữ
liệu hướng đối tượng. Các kiểu dữ liệu số cơ bản là float hoặc integer,
kiểu dữ liệu ký tự là string, ngoài ra còn các kiểu dữ liệu có cấu trúc
được định nghóa. Các lớp không gian được định nghóa có kiểu không gian
là: Region, Line, PolyLine, Polygon và Point,...
Định nghóa thuộc tính của đối tượng có thể là trực kiện (trực kiện đơn
nguyên, trực kiện tập thể hay trực kiện có cấu trúc) hay là định danh đối
tượng.
Trực kiện đơn nguyên (atomic literal): là trị hằng mà không thể
phân rã thành các thành phần nhỏ hơn. Ví dụ như: string, char,
boolean, float, short, long.
Trực kiện tập thể (collection literal): là một tập hợp trực kiện
hoặc đối tượng. Các loại trực kiện tập thể được dùng với mô hình đối
tượng là set, bag, list và array.
Trực kiện có cấu trúc hay còn gọi là cấu trúc, là một tập một
số các phần tử có tên gọi. Mô hình đối tượng cho phép một số cấu
trúc tiền định: Date, Interval, Time và Timestamp.
Xét hai lược đồ sau:

17


Bom
Gieng
TramGieng

-TenTram
-DiaChi
-NamXayDung
-DTPhongBom
-DTPhongVanHanh
-TGHoatDong
-CDVanHanh
-CongSuat
+area()

gom

thuoc

1

ConDuong
-TenConDuong
*

co

gom

1..*

-MaPhuong
-TenPhuong
+area()

thuoc 1..*

1

Phuong

thuoc

+length()

1..*

-TenGieng
-LoaiGieng
-SoHuu
-CongSuat
-DiaTang
-DuongKinh
-ChieuSau
-MucNuocTinh
-MucNuocDong
-CLNuocTho
-CLNuocSauXuLy

Quan

thuoc
*

gom

-LoaiBom
-HieuBom
-NuocSanXuat
-CongSuat
-TocDo
-DienAp
-DongDinhMuc
-ApLuc
-LuuLuong
-DKBomOngHut
-DKBomOngDay
-CCOngDay
-TinhTrang

1..1

-MaQuan
-TenQuan
+area()

Hình 3: Biễu diễn các lớp đối tượng

Các lớp đối tượng trên được biểu diễn như sau:
Trạm giếng:
Class TramGieng {
(extent tramgieng)
attribute string TenTram,
attribute string DiaChi,
attribute integer NamXayDung,

attribute float DTPhongBom,
attribute float DTPhongVanHanh,
attribute region Geometry
relationship set <Gieng> goàm inverse Gieng :: thuộc,
float area()}
extent tramgieng là tập hợp tất cảcác thể hiện của lớp TramGieng.
Giếng:
Class Gieng {
(extent gieng)
attribute string TenGieng,

18


attribute string LoaiGieng,
attribute integer CongSuat,
attribute string DiaTang,
attribute float DuongKinh,
attribute float ChieuSau,
attribute float MucNuocTinh,
attribute float MucNuocDong,
attribute string CLNuocTho,
attribute string CLNuocSauXuLy,
attribute point Geometry,
relationship TramGieng thuộc inverse TramGieng:: gồm,
relationship set <Bom> gồm inverse Bom :: thuộc }
Bơm:
Class Bom {
(extent bom)
attribute string LoaiBom,

attribute string HieuBom,
attribute integer CongSuat,
attribute integer TocDo,
attribute float DienAp,
attribute float LuuLuong,
attribute integer ApLuc,
attribute float DongDinhMuc,
attribute float DKBomOngHut,
attribute float DKBomOngDay,
attribute string TinhTrang,
attribute point Geometry,
relationship set <Gieng> thuộc inverse Gieng :: gồm}

19


Con đường:
Class ConDuong {
(extent conduong)
attribute string TenConDuong,
relationship set <Phuong> thuộc inverse Phuong :: thuộc,
float sumlength()}
Phường:
Class Phuong {
(extent phuong,
key MaPhuong)
attribute integer MaPhuong,
attribute string TenPhuong,
attribute Polygon Geometry,
relationship set <ConDuong> goàm inverse ConDuong:: thuộc

relationship Quan thuộc inverse Quan :: gồm,
foat area()}
Quận:
Class Quan {
(extent quan,
key MaQuan

integer)

attribute string TenQuan,
attribute Polygon Geometry,
relationship set <Phuong> goàm inverse Phuong :: thuộc,
float area()}
Lớp điểm:
Class Point{
attribute float x
attribute float y}

20


Lớp đường: Một đường là danh sách các điểm.
Class Line {
attribute list <float > x
attribute list <float> y}
Lớp vùng: là một tập các đường tạo thành vùng khép kín.
Class Region {
set (list (tuple (attribute float x, attribute float y)))}
Các lớp cung, nút,… được biễu diễn như sau:
Lớp nút:

Class Node {
attribute float x
attribute float y
attribute list < Arc > endpoint}
Lớp cung: Một cung gồm có nút đầu, nút cuối, vùng trái, vùng phải và
danh sách các đỉnh.
Class Arc{
attribute Node origin
attribute Node destination
attribute Polygon left
attribute Polygon right
attribute list < Point > vertices}
Moät đường gồm danh sách các cung. Do đó lớp Line được mô tả:
Class Line{

attribute list < Arc >}
Một polygon là gồm danh sách các cung được nối với nhau và nó thuộc
đến một vùng (region). Mỗi polygon đều có đường biên. Do đó lớp
Polygon được định nghóa như sau:
Class Polygon{
attribute list < Arc > boundary
attribute Region in_region)}

21


Một vùng là một tập các polygon.
Class Region{
attribute set < Polygon >}
Một phương thức gắn với mỗi đối tượng của một lớp được định nghóa

tương tự như mô hình quan hệ với kiểu dữ liệu không gian trừu tượng.
Mỗi phương thức có thể trả về một thể hiện của một lớp, một đối tượng
hoặc kiểu dữ liệu (boolean, string),…
Các phương thức của lớp Region gồm:
Phương thức pointInRegion: trả về kiểu boolean (True/False).
Phương thức này sẽ kiểm tra vùng có chứa điểm?
Phương thức overlaps: trả về kiểu boolean (True/False). Phương
thức này kiểm tra 2 vùng có giao nhau?
Phương thức overlapsRect: trả về kiểu boolean (True/False). Phương
thức này kiểm tra một vùng có giao với hình chữ nhật được vẽ trên
màn hình?
Phương thức clipping: cho biết phần của vùng nằm bên trong hình
chữ nhật được vẽ trên màn hình.
Phương thức intersect: cho biết phần giao giữa 2 vùng (cũng có thể
phần giao đó là rỗng).
Phương thức meets: trả về kiểu boolean (True/False). Phương thức
này cho biết 2 vùng có liền kề nhau?
Phương thức area: trả về kiểu boolean (True/False). Phương thức
này tính toán diện tích của vùng.
Các phương thức của lớp Line:
Phương thức pointInLine: trả về kiểu boolean (True/False). Phương
thức này kiểm tra đường có chứa điểm không?
Phương thức length: trả về kiểu float. Phương thức này tính toán
chiều dài của đường.
Phương thức overlapsLR: trả về kiểu boolean (True/False). Phương
thức này kiểm tra đường có cắt vùng?
Các phương thức của lớp Point:

22

Phương thức distance: trả về kiểu float. Phương thức này tính toán
khoảng cách từ một điểm tới một vùng (đường biên của vùng).

23


CHƯƠNG 3:

CÁC MƠ HÌNH DỮ LIỆU GIS THEO KHƠNG
GIAN - THỜI GIAN

Đối với các hệ thống thơng tin nói chung và hệ thống thơng tin địa lý
(GIS) nói riêng hầu hết đều phụ thuộc vào việc thiết kế mơ hình dữ liệu.
Mơ hình dữ liệu là sự trừu tượng hóa thế giới thực. Mơ hình dữ liệu trình
bày những khái niệm phần cơ bản của một hệ thống thông tin, mơ hình dữ
liệu định nghĩa các loại đối tượng (objects), các quan hệ (relationships),
các toán tử (operation) và các ràng buộc (rule) được quản lý tích hợp
trong cơ sở dữ liệu. Một mơ hình dữ liệu chặt chẽ phải đốn trước những
truy vấn không gian - thời gian và các phương pháp phân tích được thực
hiện trong các hệ thống GIS theo thời gian. Thông tin về thời gian được
xây dựng phải được trình bày bởi các đối tượng dữ liệu được định nghĩa
trong mơ hình dữ liệu phục vụ cho việc nhập, lưu trữ, phân tích, hiển thị
trong một hệ thống GIS.
Khi kết hợp khía cạnh thời gian với các đối tượng địa lý, sự phức tạp của
mơ hình sẽ tăng lên với các đối tượng phức tạp: đối tượng điểm (point)
tương đối dễ biểu diễn, đối tượng đường (line) biểu diễn phức tạp hơn và
cuối cùng biểu diễn đối tượng vùng là phức tạp nhất. Với mỗi loại đối
tượng hiển nhiên sẽ thay đổi khác nhau theo thời gian. Cách biểu diễn một
số đối tượng trở nên phức tạp hơn so với các đối tượng khác.

Việc biểu diễn trong mơ hình sẽ khó khăn hơn với hai loại thời gian gồm:
thời gian khi nhập dữ liệu vào cơ sở dữ liệu (database time / transaction
time / registration time) và thời gian có giá trị pháp lý (valid time / real
world time). Ví dụ, ngày quyết định thành lập khu công nghiệp được nhà
nước ban hành là valid time, ngày quyết định thành lập khu công nghiệp
khi được nhập vào cơ sở dữ liệu là database time.
Trong GIS, hầu hết các phần mềm GIS được đóng gói đều hỗ trợ những
chức năng khai thác hoặc quản lý về thời gian nhưng thường rất giới hạn,
các phần mềm GIS này có nhiều cách quản lý về thời gian khác nhau.
Phương pháp tốt nhất được chọn lại phụ thuộc vào dữ liệu tự nhiên của
khu vực cần nghiên cứu. Cách đơn giản nhất để quản lý thời gian là xem
thời gian như một thuộc tính.
Ví dụ: Quản lý các doanh nghiệp (cơng ty) theo thời gian.

Hình 4: Vị trí của các doanh nghiệp (dữ liệu không gian)

24


Mã doanh
nghiệp

Tên doanh
nghiệp

Thời gian bắt
đầu

Thời gian
kết thúc

Tổng vốn đầu tư
(triệu đồng)

DN001

Công ty A

12/03/1980

04/06/2000

300

DN001

Công ty A

01/07/2000

04/03/2002

200

DN002

Công ty B

01/01/1980

31/12/1985

150

DN002

Công ty B

01/01/1986

31/12/1999

500

DN003

Công ty C

02/08/2002

04/10/2002

400

DN003

Công ty E

05/10/2002

31/12/2002

180

DN004

Công ty D

12/03/1989

15/06/2001

800

DN004

Công ty F

16/06/2001

3007/2001

120

Bảng 1: Dữ liệu thuộc tính các doanh nghiệp

Với bảng dữ liệu thuộc tính mô tả lịch sử của các doanh nghiệp theo thời
gian, dữ liệu được cập nhật theo định kỳ. Trong bảng dữ liệu này công ty
C đổi tên công ty thành công ty E vào năm 2002, công ty D đổi tên công
ty thành công ty F vào năm 2001. Cách quản lý này đơn giản nhất bởi vì

mỗi dịng dữ liệu thuộc tính gắn với mỗi đối tượng khơng gian và một đối
tượng khơng gian có thể có nhiều dịng dữ liệu thuộc tính. Cách này thuận
lợi cho các bài toán thống kê kinh tế, báo cáo lợi nhuận,… của cơng ty,
các đối tượng khơng gian có thể được tạo, được hủy và các thuộc tính của
chúng thay đổi theo thời gian. Tuy nhiên, hạn chế của cách tiếp cận này là
vị trí của các đối tượng khơng gian khơng thay đổi. Nhiều mơ hình dữ liệu
GIS được đề nghị kết hợp với thông tin thời gian trong cơ sở dữ liệu
khơng gian.
Mơ hình hóa thời gian trong GIS phát triển song song với mơ hình hóa
thời gian trong khoa học máy tính. Mơ hình hóa thời gian trong khoa học
máy tính được giới thiệu với việc tích hợp thời gian trong mơ hình quan
hệ và sau đó mở rộng mơ hình hóa theo cách tiếp cận hướng đối tượng.
Song song với sự phát triển của tiến trình đó, mơ hình hóa thời gian trong
GIS được phân loại theo hai hướng: nhãn thời gian (time stamp) và các sự
kiện (event) hoặc các tiến trình (process).
Khoa học máy tính

GIS

Quan hệ

Nhãn thời gian

Hướng đối tượng

Thời gian theo sự kiện hoặc tiến trình

Hình 5: Hướng phát triển mơ hình hóa thời gian

Do đó, trong phần này sẽ trình bày các mơ hình dữ liệu GIS theo thời gian

theo 2 hướng vừa nêu.

25