Nghiên cứu phương pháp xây dựng và quản lý cơ sở dữ liệu địa lý bằng công nghệ arcsde trong hệ quản trị cơ sở dữ liệu

BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO
TRƯỜNG ĐẠI HỌC MỎ ĐỊA CHẤT

NGUYỄN THỊ PHƯƠNG THẢO

NGHIÊN CỨU PHƯƠNG PHÁP XÂY DỰNG VÀ QUẢN LÝ CƠ SỞ DỮ LIỆU
ĐỊA LÝ BẰNG CÔNG NGHỆ ARCSDE
TRONG HỆ QUẢN TRỊ CƠ SỞ DỮ LIỆU

Chuyên ngành:Kỹ thuật trắc địa
Mã số: 60.52.85

LUẬN VĂN THẠC SĨ KỸ THUẬT
NGƯỜI HƯỚNG DẪN KHOA HỌC
TS.ĐOÀN THỊ XUÂN HƯƠNG

HÀ NỘI 2010



Lời cảm ơn

Trước hết, tơi xin bày tỏ lịng biết ơn sâu sắc tới TS. ðồn Thị Xn Hương, người
đã hướng dẫn, chỉ bảo tận tình cho tơi trong suốt q trình nghiên cứu.
Tơi xin chân thành cảm ơn Th.S Lê ðức Trị – Giảng viên khoa ðiện tử Viễn thông –
Trường ðại học Khoa học Tự nhiên phố Hồ Chí Minh, người đã giúp đỡ tơi trong q
trình làm thực nghiệm.
ðồng thời, tôi xin gửi lời cảm ơn tới các thầy cơ giáo trong khoa Trắc địa – Trường
ðại học Mỏ – ðịa Chất, những người ñã dồn tâm huyết ñể truyền ñạt những kiến thức
khoa học quý báu cho chúng tơi trong suốt q trình học tập và nghiên cứu tại trường.
Tôi cũng xin gửi lời cảm ơn tới những đồng nghiệp của Trung tâm Cơng nghệ

Thơng tin, thuộc Sở Tài nguyên và Môi trường tỉnh Bà Rịa – Vũng Tàu ñã giúp ñỡ và
tạo ñiều kiện thuận lợi để tơi có thể hồn thành luận văn này.

Hà Nội, tháng 8 năm 2010
Tác giả luận văn

Nguyễn Thị Phương Thảo


LỜI CAM ðOAN

Tơi xin cam đoan đây là cơng trình nghiên cứu của riêng tơi. Các dữ liệu được sử
dụng và kết quả phân tích, trình bày trong luận văn là trung thực, chưa từng đượccơng
bố trong bất kỳ cơng trình nào khác.

Tác giả luận văn

Nguyễn Thị Phương Thảo


-3-

MỤC LỤC
MỤC LỤC ......................................................................................................................3
Danh mục các ký hiệu, chữ viết tắt tiếng Việt và tiếng Anh......................................6
Danh mục các hình vẽ ...................................................................................................7
MỞ ðẦU .........................................................................................................................8
1.Tính cấp thiết của đề tài ...........................................................................................8
2. Mục ñích nghiên cứu ...............................................................................................9
3. ðối tượng và phạm vi nghiên cứu ...........................................................................9

4. Nội dung nghiên cứu ...............................................................................................10
5. Phương pháp nghiên cứu .........................................................................................10
6. Ý nghĩa khoa học và thực tiễn của ñề tài ................................................................10
Chương 1 - TỔNG QUAN VỀ HỆ THỐNG THƠNG TIN ðỊA LÝ ......................11
1.1. Khái niệm hệ thống thơng tin ñịa lý ......................................................................11
1.2. Các dạng dữ liệu ñịa lý ..........................................................................................12
1.3. Các loại mơ hình dữ liệu địa lý .............................................................................14
1.3.1. Mơ hình dữ liệu dạng phân cấp ....................................................................14
1.3.2. Mơ hình lưới (mạng).....................................................................................15
1.3.3. Mơ hình liên kết thực thể (Mơ hình quan hệ) ...............................................15
1.3.4. Mơ hình hướng đối tượng .............................................................................16
1.4. Các chức năng cơ bản của hệ GIS ........................................................................20
1.5. Thực trạng cơ sở dữ liệu ñịa lý ở Việt Nam .........................................................21
1.6. Sự cần thiết xây dựng chuẩn cơ sở dữ liệu ñịa lý.................................................22
Chương 2 - CƠ SỞ DỮ LIỆU ðỊA LÝ (GEODATABASE) VÀ CÔNG NGHỆ
ARCGIS SERVER ......................................................................................................23
2.1. Cơ sở dữ liệu ........................................................................................................23
2.2. Các hệ quản trị cơ sở dữ liệu ................................................................................23
2.2.1. Tại sao phải lưu trữ dữ liệu trong CSDL bằng hệ quản trị cơ sở dữ liệu ............23
2.2.2. Khái niệm hệ quản trị cơ sở dữ liệu ..............................................................25
2.2.3. Các thành phần của hệ quản trị cơ sở dữ liệu ...............................................26
2.3. Cơ sở dữ liệu ñịa lý (Geodatabase) .....................................................................26
2.3.1. Khái niệm......................................................................................................26


-4-

2.3.2. Các kiểu cơ sở dữ liệu ñịa lý: .......................................................................29
2.3.3. Khái niệm Schema, Metadata, Subtypes và Domains .................................30
2.4. Tổng quan về ArcGIS nói chung và ArcGIS Server nói riêng ...........................33

2.4.1. ArcGIS Desktop............................................................................................33
2.4.2. ArcGIS Server ..............................................................................................35
Chương 3 - XÂY DỰNG VÀ QUẢN LÝ CƠ SỞ DỮ LIỆU ðỊA LÝ BẰNG
CÔNG NGHỆ ARCGIS SERVER.............................................................................41
3.1. Giới thiệu các chuẩn cơ sở dữ liệu GIS sử dụng ....................................................41
3.2. Giới thiệu về hệ quản trị cơ sở dữ liệu sử dụng .....................................................42
3.2.1. Giới thiệu về .NET Framework .........................................................................42
3.2.2. Vài nét chính về Microsoft® SQL Server® ........................................................43
3.3. Thiết kế mơ hình cơ sở dữ liệu địa lý (Geodatabase) .............................................44
3.3.1. Quy trình xây dựng cơ sở dữ liệu địa lý ............................................................44
3.3.2. Thiết kế mơ hình Geodatabase theo lược đồ UML ...........................................46
3.3.3. Thiết kế mơ hình Geodatabase dạng bảng .......................................................57
3.4. Nghiên cứu cách thức quản lý dữ liệu ñịa lý trong ArcSDE Geodatabase và vấn ñề
bảo mật dữ liệu ................................................................................................................64
3.4.1. Cách thức quản lý dữ liệu ñịa lý trong ArcSDE Geodatabase ..........................64
3.4.2. Vấn ñề bảo mật dữ liệu......................................................................................65
Chương 4 - PHẦN THỰC NGHIỆM ........................................................................67
4.1. Mục đích và u cầu thực nghiệm ..........................................................................67
4.1.1. Mục đích thực nghiệm .......................................................................................67
4.1.2. u cầu ..............................................................................................................67
4.2. Giới thiệu khu vực thực nghiệm .............................................................................67
4.3. Thực trạng ứng dụng GIS ở tỉnh Bà Rịa – Vũng Tàu nói chung và thành phố
Vũng Tàu nói riêng ........................................................................................................69
4.4. Dữ liệu ñầu vào.......................................................................................................70
4.5. Nội dung các bước thiết kế mơ hình Geodatabase theo quy trình đề xuất ở
Chương 3 .......................................................................................................................70
4.6. ðưa dịch vụ bản ñồ ñịa lý thành phố Vũng Tàu lên Web bằng ArcGIS Server .........73
4.6.1. Tóm tắt nội dung các bước cài ñặt ArcGIS Server ..........................................73

-5-

4.6.2. Chuyển dữ liệu lên Server bằng ArcSDE.........................................................76
4.6.3. ðưa dữ liệu bản ñồ lên Web .............................................................................77
Chương 5 - KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ ................................................................86
DANH MỤC CƠNG TRÌNH CƠNG BỐ CỦA TÁC GIẢ ......................................88
DANH MỤC TÀI LIỆU THAM KHẢO ...................................................................89


-6-

Danh mục các ký hiệu, chữ viết tắt tiếng Việt và tiếng Anh

CSDL

Cơ sở dữ liệu

DBMS

Database Management System - Hệ thống quản trị cơ sở dữ liệu

DEM

Digital Elevation Model – Mơ hình độ cao dạng số

FC

Feature Class - là một tập các feature có cùng kiểu và thuộc tính
hình học, ñó là các tập point, line hay polygon.

FD

Feature Dataset - là tập các feature class hay tập các lớp cùng
một hệ tọa độ

GIS

Geographic Information System - Hệ thống thơng tin ñịa lý

HQTCSDL

Hệ quản trị cơ sở dữ liệu

IE

Internet Explorer – Một kiểu trình duyệt Web

IE

Internet Explorer

IIS

Internet Information Services – Là một chương trình WebServer
nổi tiếng của Microsoft

ISO

International Standard Organization – Tổ chức tiêu chuẩn
quốc tế

LAN

Local Area Network - Hệ thống mạng cục bộ

PC

Personal computer - máy tính cá nhân để bàn

Pocket PC

Máy tính cá nhân bỏ túi

RDBMS

Relational Database Management System - Hệ thống quản trị cơ
sở dữ liệu quan hệ

SQL

Structure Query Language - Ngơn ngữ truy vấn có cấu trúc
được chuẩn hố dùng để định nghĩa và xử lý dữ liệu trong một
CSDL quan hệ

UML

Union Model Language - Ngôn ngữ mơ hình hóa thống nhất


-7-

Danh mục các hình vẽ

Trang
Hình 1.1 - Các hợp phần của hệ thống thơng tin địa lý ............................................. 12
Hình 1.2 - Các dạng dữ liệu GIS ................................................................................ 14
Hình 1.3 - Bản đồ với 2 polygon ................................................................................ 14
Hình 1.4 - Biểu diễn bản ñồ M bằng sơ ñồ phân cấp ................................................. 15
Hình 1.5 - Bản đồ với mơ hình dữ liệu vector ............................................................ 18
Hình 1.6 - Bản đồ với mơ hình dữ liệu raster ............................................................. 19
Hình 2.1 - Cơ sở dữ liệu tập trung .............................................................................. 24
Hình 2.2 - Mơ hình quản lý dữ liệu địa lý trong Geodatabase ................................... 27
Hình 2.3 - Cấu trúc dạng cây của Geodatabase trong ArcCatalog ............................. 27
Hình 2.4 - Hai cách hiển thị lớp đối tượng của Geodatabase trong ArcMap ............. 28
Hình 2.5 - Cơ chế nhiều người dùng cùng truy cập và chỉnh sửa dữ liệu địa lý
trong Geodatabase thơng qua cổng ArcSDE ............................................ 30
Hình 2.6 - Sơ ñồ hệ thống phần mềm ArcGIS ........................................................... 33
Hình 2.7 - Sơ đồ hệ thống phần mềm ArcGIS ........................................................... 36
Hình 2.8 - Các dịng sản phẩm của ArcGIS Server .................................................... 37
Hình 3.1 - Cấu trúc của .NET Framework ................................................................. 43
Hình 3.2 - Quy trình cơng nghệ xây dựng cơ sở dữ liệu GIS trong ArcGIS.............. 45
Hình 3.3 - Mơ hình ba khóa bảo mật .......................................................................... 65
Hình 3.4 - Mơ hình tầng cơ sở dữ liệu trung gian Proxy ........................................... 66
Hình 4.1 - Sơ đồ vị trí thành phố Vũng Tàu ............................................................... 68
Hình 4.2 - Giao diện của ArcGIS Server Manager .................................................... 75
Hình 4.3 - Bản đồ thành phố Vũng Tàu sau khi được biên tập hồn chỉnh trong
ArcMap ....................................................................................................................... 78
Hình 4.4 - Bản đồ địa hình thành phố Vũng Tàu được đưa lên Website bằng
cơng nghệ ArcGIS Server ........................................................................................... 84
Hình 4.5 - Một ví dụ tìm kiếm địa vật trên WebMap bản đồ địa hình thành phố

Vũng Tàu ................................................................................................................... 85


-8-

MỞ ðẦU
1.Tính cấp thiết của đề tài
Trong cuộc sống hàng ngày, mỗi chúng ta ln có nhu cầu có thơng tin về những
ñối tượng mà chúng ta quan tâm. Tập hợp thơng tin theo một cách sắp xếp nào đó thì
trở thành dữ liệu. Dữ liệu có thể được lưu trữ bằng nhiều hình thức, ngày nay dữ liệu
được lưu phổ biến trong máy vi tính (PC, laptop, pocket PC...).
ðể có thể khai thác thơng tin hay dữ liệu hiệu quả hơn, người ta thường tổ chức
thành một hệ thống. Trong hệ thống đó có các phần cứng (máy vi tính và các thiết bị
ngoại vi đi kèm), các phần mềm trong các máy vi tính, dữ liệu được lưu trong máy vi
tính, con người và các hoạt động của hệ thống. Trong đó dữ liệu của hệ thống được
xem là một thành phần rất quan trọng và thường ñược ví là linh hồn của hệ thống. Dữ
liệu được lưu theo nhiều cách khác nhau. Ngày nay, dữ liệu thường ñược lưu trữ thành
những bảng có nhiều cột và nhiều dịng trong đó các bảng có mối quan hệ với nhau.
Cơ sở dữ liệu gồm nhiều bảng như vậy. ðể quản lý các cơ sở dữ liệu, người ta sử dụng
những phần mềm riêng. Những phần mềm này ñược gọi là hệ quản trị cơ sở dữ liệu.
Cơ sở dữ liệu cần ñược thường xuyên cập nhật theo thời gian.
Hệ thống thơng tin địa lý (GIS) trước hết là một hệ thống thơng tin như đã nêu ở
trên mà dữ liệu của hệ thống là các thơng tin địa lý. Những thơng tin địa lý có ý nghĩa
bao gồm các dữ kiện về: vị trí địa lý, thuộc tính của thông tin (attribute), mối liên hệ
không gian (spatial relationships) của các thơng tin, và thời gian. Ngày nay, đối với
các tài liệu bản ñồ, các tài liệu thống kê và nhiều loại tài liệu khác , người ta thiết kế
thành một cơ sở dữ liệu không gian (cơ sở dữ liệu địa lý – Geodatabase) được máy
tính hóa, bao gồm nhiều lớp thơng tin như:
- ðịa hình (vị trí điểm ñộ cao, giá trị ñộ cao của ñiểm, ñường bình ñộ, giá trị ñường
bình ñộ,…).

- Thủy hệ (ñộ dài, ñộ rộng, độ sâu, độ dốc của sơng, đường bao mực nước trung
bình hàng năm, mùa lũ và mùa khơ,…)
- ðường giao thơng (chiều dài, chiều rộng, số đường, cấp đường, chất liệu trải mặt,…)
Mỗi dữ liệu khơng gian nhất định ñược sắp xếp thành một lớp dữ liệu riêng biệt


-9-

trong hệ thống thơng tin địa lý nhất định. ðối với những dự án GIS nhỏ có thể lưu các
thơng tin ñịa lý dưới dạng các file ñơn giản. Tuy nhiên, khi kích cỡ dữ liệu trở nên lớn
hơn và số lượng người dùng cũng nhiều lên, thì việc sử dụng hệ quản trị cơ sở dữ liệu
là cách tốt nhất giúp cho việc lưu trữ, tổ chức và quản lý thông tin một cách tập trung.
Hiện nay phần mềm ArcGIS của Viện nghiên cứu hệ thống môi trường Mỹ (ESRI) là
một phần mềm hoàn thiện nhất về GIS, với ArcGIS Server là một trong các sản phẩm
phát triển của hệ thống ArcGIS.
Thực tế cho thấy, việc vận hành hệ thống GIS cũng như sử dụng cơng nghệ GIS nói
chung và ArcGIS Server nói riêng địi hỏi một tiềm lực tài chính rất lớn, đặc biệt là
yếu tố nguồn nhân lực có kiến thức chun sâu về GIS và cơng nghệ thơng tin.
Từ phân tích lý thuyết và thực tiễn trên, việc ứng dụng cơng nghệ GIS nói chung và
ArcGIS Server nói riêng nhằm xây dựng, quản lý và khai thác cơ sở dữ liệu ñịa lý là
cần thiết. ðiều này thể hiện tầm quan trọng, thiết thực, hiệu quả của cơng nghệ GIS
đối với các lĩnh vực hoạt động kinh tế – xã hội của đất nước nói chung và của các tỉnh
thành nói riêng.
2. Mục đích nghiên cứu
Mục ñích nghiên cứu của ñề tài là ñề xuất ñược quy trình xây dựng và quản lý cơ sở
dữ liệu ñịa lý (Geodatabase) trên máy chủ (Server) bằng công nghệ ArcGIS Server
trong hệ quản trị cơ sở dữ liệu MS® SQL Server® phục vụ việc cập nhật, khai thác, tra
cứu và xử lý dữ liệu ñịa lý cho nhiều người dùng thơng qua mạng Internet.
Cơ sở dữ liệu địa lý xây dựng xong phải ñảm bảo làm yếu tố nền (ðịa hình và ðịa
chính) thống nhất, từ đó các đơn vị sẽ bổ sung các lớp GIS chuyên ñề phục vụ cho nhu

cầu riêng của mình.
3. ðối tượng và phạm vi nghiên cứu
ðối tượng nghiên cứu của luận văn là tổ chức và xây dựng CSDL ñịa lý cho thành
phố Vũng Tàu gồm có: Bản đồ địa hình số của thành phố Vũng Tàu tỷ lệ 1/25000; Mơ
hình cơ sở dữ liệu địa lý Geodatabase; Cơng nghệ ArcGIS Server.
Phạm vi nghiên cứu của luận văn bao gồm các vấn ñề liên quan ñến các lý thuyết về
GIS và cơ sở dữ liệu ñịa lý; các hệ quản trị CSDL cách tổ chức, xây dựng, phân tích và


-10-

khai thác dữ liệu ñịa lý trong Geodatabase hỗ trợ ña người dùng sử dụng công nghệ
ArcGIS Server.
4. Nội dung nghiên cứu
- Tổng quan về hệ thống thơng tin địa lý (GIS): khái niệm; các loại dữ liệu ñịa lý; các
mơ hình dữ liệu địa lý.
- Cơ sở dữ liệu (Database) và Cơ sở dữ liệu ñịa lý (Geodatabase).
- Các hệ quản trị cơ sở dữ liệu và thành phần của chúng.
- Công nghệ ArcGIS Server: các chức năng của ArcGIS Server; các thành phần của
ArcGIS Server, mức ñộ ứng dụng thực tiễn của ArcGIS Server tại Việt Nam.
- Nghiên cứu cách thức xây dựng và quản lý cơ sở dữ liệu địa lý trong Geodatabase
bằng cơng nghệ ArcGIS Server.
5. Phương pháp nghiên cứu
- Nghiên cứu cơ chế hoạt ñộng của ArcGIS Server và cách ñưa một dịch vụ bản ñồ
công bố lên trang Web.
- Phương pháp thiết kế mô hình cơ sở dữ liệu địa lý bằng ngơn ngữ mơ hình hóa thống
nhất (UML).
6. Ý nghĩa khoa học và thực tiễn của đề tài
- Cơng nghệ ArcGIS Server có cấu trúc linh hoạt, cho phép thúc ñẩy khả năng của
từng HQTCSDL đơn lẻ.

- Cơng nghệ ArcGIS Server cho phép xây dựng một Geodatabase quy mơ lớn có thể
chỉnh sửa và hiển thị tức thì trong mơi trường có nhiều người sử dụng.
- Một khi ñược ñưa vào sử dụng, GIS nói chung và ArcGIS Server nói riêng sẽ có một
vai trị quan trọng đóng góp cho sự phát triển kinh tế – xã hội của vùng và lãnh thổ,
bởi khả năng quản lý và cung cấp những thông tin cần thiết một cách chính xác,
nhanh chóng, là cơng cụ ñắc lực giúp các nhà quản lý ñưa ra những quyết sách kịp
thời và hiệu quả và phổ cập thông tin ñến người dân.
- Trong thời ñại cuộc sống số như hiện nay, việc thiết kế các thơng tin địa lý, các tài
liệu thống kê,… trong cùng một cơ sở dữ liệu, ñược quản lý bằng các phần mềm hệ
quản trị cơ sở dữ liệu là một xu hướng tất yếu và có ý nghĩa thực tiễn to lớn.


-11-

Chương 1
TỔNG QUAN VỀ HỆ THỐNG THÔNG TIN ðỊA LÝ
1.1. Khái niệm hệ thống thơng tin địa lý
GIS (Geographic Information System) - hệ thống thơng tin địa lý, là hệ thống sử
dụng máy tính để quản lý, phân tích và hiển thị thơng tin địa lý. Thơng tin địa lý ñược
biểu diễn bởi tập dữ liệu ñịa lý ñược mô hình hố bằng các cấu trúc dữ liệu chung, đơn
giản. GIS bao gồm tập các cơng cụ tồn diện để làm việc với dữ liệu địa lý.
Hệ thống thơng tin ñịa lý gồm 5 hợp phần cơ bản là:
- Phần cứng (Hardware): bao gồm máy vi tính (computer), máy in (printer), máy vẽ
(ploter), bàn số hoá (digitizer), máy quét ảnh (scanner), phương tiện lưu trữ dữ liệu
(floppy disk, hard disk, CD-ROM, optical cartridge,...)
- Phần mềm (Software): là tập hợp các câu lệnh để điều khiển máy tính thực hiện
một nhiệm vụ xác ñịnh thoả mãn yêu cầu của người dùng. Phần mềm của hệ thống
thơng tin địa lý có thể là một phần mềm đơn lẻ hoặc là một gói phần mềm là tổ hợp
của nhiều phần mềm con tích hợp với nhau, song cũng ñều phải thoả mãn các chức
năng cơ bản là: nhập và kiểm tra dữ liệu ñầu vào, lưu trữ và quản lý cơ sở dữ liệu ñịa

lý, biến ñổi dữ liệu, xuất dữ liệu và giao tiếp với người dùng. Các phần mềm phổ biến
hiện nay có thể kể đến là: MAPINFO, MGE/MICROSTATION, ARCGIS,
WINGIS,v.v..
- Dữ liệu (Geographic data): dữ liệu sử dụng trong hệ thống thơng tin địa lý khơng
phải chỉ là dữ liệu địa lý ñơn lẻ mà cần phải ñược thiết kế trong một CSDL và ñược
quản lý tập trung bằng phần mềm gọi là hệ quản trị cơ sở dữ liệu.
- Chuyên viên (Expertise): là các chun gia có trình độ hiểu biết nhất định về việc
phân tích và xử lý số liệu, là những người thông thạo trong việc lựa chọn các cơng cụ
GIS để xây dựng cơ sở dữ liệu cũng như khai thác nguồn dữ liệu đó một cách có hiệu
quả, cần có kiến thức tốt về cơ sở dữ liệu ñang ñược sử dụng và hiểu ñược các tiến
trình đã và sẽ được tiến hành.
- Phương pháp (Methodology): ñây là một hợp phần rất quan trọng ñể ñảm bảo sự
hoạt động liên tục và có hiệu quả của hệ thống phục vụ người sử dụng thông tin, liên


-12-

quan mật thiết ñến sự thành bại của việc phát triển cơng nghệ GIS.

Hình 1.1-Các hợp phần của hệ thống thơng tin địa lý
Hệ thống thơng tin địa lý hỗ trợ nhiều khung nhìn để làm việc với thơng tin địa

lý:

- Khung nhìn dữ liệu (Geodatabase): Hệ thống thơng tin ñịa lý là một cơ sở dữ liệu
không gian chứa các tập dữ liệu biểu diễn thơng tin địa lý bằng các mơ hình dữ liệu
GIS chung như: vector, raster, topology, network,…
- Khung nhìn trực quan (Geovisualization): GIS chính là các bản đồ thơng minh
chứa đựng các quan điểm, các cách nhìn mới về trình bày các đối tượng và các quan
hệ giữa các ñối tượng trên bề mặt Trái ñất.

- Khung nhìn xử lý (Geoprocessing): GIS là tập hợp các cơng cụ dùng để phân tích,
biến đổi các thơng tin thu nhận ñược thành các tập dữ liệu mới và ghi lại chúng.
1.2. Các dạng dữ liệu ñịa lý
Như chúng ta đều biết, dữ liệu trong hệ thống thơng tin địa lý bao gồm dữ liệu
khơng gian, dữ liệu thuộc tính (dữ liệu phi khơng gian) và dữ liệu thời gian.
- Dữ liệu khơng gian được lưu trữ dưới dạng vector, raster, hoặc hỗn hợp raster vector, cụ thể:
+ Các dữ liệu ñịa lý dạng vector ñược ñược biểu diễn dưới 3 dạng: ñiểm, ñường và
vùng và ñược phân thành các lớp theo yêu cầu của việc tổ chức thơng tin, thơng
thường người ta hay phân theo tính chất của các thơng tin đó như: lớp địa hình, lớp


-13-

dân cư, lớp thuỷ văn, lớp giao thông, lớp thực phủ, lớp địa giới hành chính,v.v.. Trong
nhiều trường hợp để phục vụ những mục đích chun đề, người ta sẽ phân lớp chuyên
biệt sâu hơn, ví dụ trong lớp thuỷ văn được chia thành các lớp con: lớp con sơng lớn,
sơng nhỏ, lớp ao hồ, lớp biển,v.v.. Vị trí khơng gian của ñối tượng ñược xác ñịnh bởi
tọa ñộ (x,y) trong không gian 2D hoặc (x,y,z) trong không gian 3D trong một hệ tọa ñộ
thống nhất. Các dữ liệu thuộc tính của đối tượng được liên kết với dữ liệu khơng gian
thơng qua một trường khóa.
+ Các thơng tin dạng raster là các thông tin nguồn và các thông tin hỗ trợ. Chúng
ñược lưu dưới dạng một ma trận các ơ lưới hay các pixel (điểm ảnh). Vị trí của mỗi
pixel ñược xác ñịnh bởi hàm giá trị ñộ xám F(x,y,g). Có nhiều dạng ơ lưới được sử
dụng như: lưới lục giác, lưới tam giác, lưới ơ vng,… trong đó lưới ô vuông là thông
dụng nhất.
+ Dữ liệu không gian được lấy từ các nguồn như:
• Ảnh hàng khơng vũ trụ;
• Bản đồ trực ảnh (orthophotomap);
• Bản đồ nền địa hình lập từ ảnh hàng khơng - vũ trụ;
• Bản ñồ ñịa hình lập từ số liệu ño ñạc thực địa;

• Bản đồ địa chính;
• Bản đồ địa lý tổng hợp từ các loại bản đồ địa hình.
- Dữ liệu thuộc tính là các thơng tin diễn tả các đặc tính, số lượng, mối quan hệ của
các hình ảnh bản ñồ với vị trí ñịa lý của chúng. Dữ liệu thuộc tính liên quan đến vị trí
địa lý hoặc các ñối tượng không gian và liên kết chặt chẽ với chúng trong hệ thống
thơng tin địa lý thơng qua một cơ chế thống nhất chung. Loại dữ liệu này ñược lưu trữ
trong các bảng dữ liệu, gồm có các trường dữ liệu/cột dữ liệu (field/column) và hàng
dữ liệu (record).
- Ngoài ra, trong một số trường hợp cơ sở dữ liệu GIS còn lưu thêm một dạng dữ
liệu nữa là dữ liệu thời gian T(t1,t2,…,tn).


-14-

Tn
Dữ liệuu khơng gian
Toạ độ x,y
ð
i
ể
m

ð
ư
ờ
n
g

V trí tương quan
Vị

V
ù
n
g

T2

D liệu thuộc tính
Dữ
Biến

Lớp

Giá trị

Tên

-

-

-

-

M
ạ
n
g

L
ư
ớ
i

T1

Hình 1.2 – Các dạng dữ liệu GIS
(Nguồn: J.Dangermon, 1983)
1.3.
Chúng ta có thể quảnn lý dữ
d liệu dưới dạng các loạii mơ hình như:
nh mơ hình dữ liệu
phân cấp, mơ hình lướii (mạng),
(m
mơ hình quan hệ

, mơ hình

hướng ñối tượ

.
1.3.1.
Có cấu trúc như là mộột cây (Tree), trong ñó mỗi nút của cây biểểu diễn cho một thực
thể, giữaa các nút này có một
m mối quan hệ xác ñịnh.
2

a

1

b

I

d

e

3

c

5

f

II

4

g

6

Hình 1.3 - Bản ñồ với 2 polygon


-15-

M
I
a

1

I

b

2

2

c

3

3

c

d

4 4

1

4

f

e

3 3

5

5

g

6 6

4

Hình 1.4 – Biểu diễn bản đồ M bằng sơ ñồ phân cấp
(Nguồn: Phạm Trọng Mạnh, Phạm Vọng Thành, 1999)
Ưu điểm của mơ hình phân cấp là tính đơn giản và dễ truy nhập thơng qua các khóa
được định nghĩa trong phân cấp.
Nhược điểm của mơ hình phân cấp là làm dư thừa dữ liệu. Trong ví dụ trên cạnh
xác ñịnh ña giác là cạnh “c” ñược lưu hai lần, điều này khơng những làm tăng dung
lượng bộ nhớ mà cịn gây khó khăn cho việc chỉnh sửa và cập nhật dữ liệu.
Mơ hình phân cấp phù hợp với những hình thức tổ chức trong xã hội. Thường gặp
trong hệ thống quản lý máy tính là mơ hình quản lý thư mục (cây thư mục).
1.3.2. Mơ hình lưới (mạng)
Là mơ hình được biểu diễn bởi một đồ thị có hướng. Trong mơ hình này người ta
đưa vào các khái niệm: mẫu tin hay còn gọi là bản ghi (record), loại mẫu tin (record
type), loại liên hệ (set type).

Ưu điểm của mơ hình này là các kết nối linh hoạt hơn, có thể kết nối theo đường chéo.
Nhược điểm của mơ hình mạng là mối quan hệ giữa các mức dữ liệu phức tạp, khó
khăn trong biểu diễn trực quan.
Kết luận: Trong mơ hình phân cấp và mơ hình mạng, việc truy cập tuyến dữ liệu
một cách cẩn thận là rất cần thiết. Một khi ñã ñược xác định thì tuyến dữ liệu khơng
thay đổi được. Trong thực tế, mối quan hệ giữa các thực thể lại rất phức tạp, đan xen
lẫn nhau, do đó trong nhiều trường hợp khơng dùng được hai mơ hình này để biểu diễn
những mối quan hệ phức tạp đó.
1.3.3. Mơ hình liên kết thực thể (Mơ hình quan hệ)
ðây là mơ hình phổ biến nhất trong cơ sở dữ liệu GIS. Mô hình này dựa trên cơ sở


-16-

khái niệm lý thuyết tập hợp của các quan hệ, sử dụng để kết nối các quan hệ khơng
gian phức tạp giữa các đối tượng. Thơng thường người ta sử dụng các bảng cùng mối
quan hệ giữa các bảng này để diễn đạt mơ hình quan hệ. Mỗi một bảng dữ liệu được
hình thành từ các hàng và cột dữ liệu. Mỗi cột dữ liệu còn gọi là vùng tin/trường-field,
biểu thị một thuộc tính của đối tượng và có kiểu dữ liệu nhất ñịnh (như là: Character
strings, Numbers, Date and time). Mỗi một hàng dữ liệu còn gọi là mẫu tin/bản ghirecord, tương ứng với một ñối tượng quản lý.
Từ phân tích trên ta thấy rõ ràng là mơ hình quan hệ có nhiều ưu điểm như là: có
cấu trúc dạng bảng ñơn giản, giao diện người dùng ñơn giản, có nhiều cơng cụ cho
người dùng cuối, thao tác xử lý và truy nhập dữ liệu dễ dàng, nhanh chóng tới các
Server, dữ liệu không bị phụ thuộc vào các phần mềm ứng dụng do đó thuận tiện cho
việc truy vấn và phân tích dữ liệu GIS từ đó cho phép tạo ra những cơ sở dữ liệu GIS
rất lớn,…
Tất nhiên bên cạnh đó mơ hình cũng thể hiện một số nhược ñiểm như: hạn chế việc
biểu diễn thế giới thực, chưa có tính linh động và mềm dẻo trong truy vấn và quản trị
dữ liệu, truy cập phải tuần tự, có sự ưu tiên, phiền tối do phải ráp lại cấu trúc dữ liệu
mỗi khi dữ liệu ñược truy nhập.

1.3.4. Mơ hình hướng đối tượng
Trong cơ sở dữ liệu hướng ñối tượng, mỗi ñối tượng là một thể hiện (instance) của
lớp. Các ñối tượng thuộc về lớp nào sẽ có những thuộc tính mơ tả theo những định
nghĩa của lớp đó. Kiểu trạng thái và kiểu hành vi là hai yếu tố cơ bản ñể phân biệt ñối
tượng này với ñối tượng khác. Trạng thái của một ñối tượng được xác định thơng qua
các thuộc tính, song khác với cơ sở dữ liệu quan hệ các thuộc tính này không bị giới
hạn vào kiểu dữ liệu. Hành vi của ñối tượng ñược thực thi như là một tập các q trình
và được đóng gói cùng các thuộc tính.
Mơ hình hướng đối tượng có những ưu điểm cơ bản như: khơng cần phải biết rõ
hoạt động nội tại của mỗi ñối tượng, hỗ trợ ñưa vào trong CSDL những phát sinh mới,
thu nạp thêm hay kết hợp các ñối tượng, lưu trữ lịch sử của ñối tượng (metadata), cập
nhật dữ liệu ñồng thời và ña dạng, làm giá thành lưu trữ dữ liệu GIS giảm xuống, có


-17-

tính tồn vẹn dữ liệu cao.
Ngồi những ưu điểm, mơ hình hướng đối tượng tồn tại một số nhược điểm như là:
mơ hình phức tạp, trừu tượng, khó thiết kế, nhập dữ liệu và chuyển đổi dữ liệu khó khăn,
thực thi lệnh chậm, u cầu sử dụng ngơn ngữ đặc biệt mặc dù vẫn chưa hồn thiện.
*Các mơ hình dữ liệu địa lý cũng có thể phân theo loại dữ liệu được lưu trữ
Theo phân tích ở mục 1.2, tương ứng với 03 dạng dữ liệu địa lý ta có 03 loại mơ
hình dữ liệu như sau:
- Mơ hình dữ liệu vector
- Mơ hình dữ liệu raster
- Mơ hình dữ liệu TIN
Ngồi ra, người dùng có thể nhập dữ liệu dạng bảng vào GIS.
a. Mơ hình dữ liệu vector
Mơ hình dữ liệu vector xem các sự vật, hiện tượng là tập các thực thể không gian cơ
sở và tổ hợp của chúng. Trong mơ hình 2D thì các thực thể cơ sở bao gồm các ñiểm,

ñường, vùng. Các thực thể cơ sở được hình thành trên cơ sở các vector hay tọa ñộ của
các ñiểm trong một hệ trục tọa ñộ nào ñó. Loại thực thể cơ sở ñược sử dụng phụ thuộc
vào tỷ lệ quan sát hay mức ñộ khái qt. Ví dụ, với bản đồ có tỷ lệ nhỏ, một thành phố
ñược biểu diễn bằng ñiểm, ñường ñi, sơng ngịi được biểu diễn bằng đường. Khi tỷ lệ
bản ñồ thay ñổi kéo theo sự thay ñổi về thực thể biểu diễn, lúc này thành phố ñược
biểu diễn bởi vùng có đường ranh giới. Khi tỷ lệ bản đồ lớn hơn, thành phố ñược biểu
diễn bởi tập các thực thể tạo nên các ñối tượng nhà cửa, ñường sá, các cơng trình tiện
ích,…
Mơ hình dữ liệu vector hình thành trên cơ sở quan sát ñối tượng của thế giới thực.
Quan sát các ñặc trưng theo hướng ñối tượng là phương pháp tổ chức thơng tin trong
các hệ GIS để ñịnh hướng các hệ thống quản trị cơ sở dữ liệu. Chúng tối ưu trong việc
lưu trữ số liệu bản ñồ vì chỉ cần lưu các ñường biên của các đặc trưng mà khơng cần
phải lưu tồn bộ vùng của chúng. Do các thành phần ñồ hoạ biểu diễn các ñặc trưng
của bản ñồ liên kết trực tiếp với các thuộc tính của CSDL nên người dùng dễ dàng tìm
kiếm và hiển thị các thông tin từ cơ sở dữ liệu.


-18-

Trong mơ hình dữ liệu vector, các điểm, đường, vùng gọi là các feature, cụ thể:
- ðiểm dùng ñể biểu diễn các feature khơng có đường bao
độ dài hoặc biểu diễn các feature có kích thước q nhỏ
so với tỷ lệ bản ñồ.
- ðường dùng ñể biểu diễn các feature có độ dài xác định
nhưng khơng có miền bao hay những feature có độ rộng
q nhỏ so với tỷ lệ bản ñồ.
- Vùng ñược dùng ñể biểu diễn các feature có đường
bao xác định như: thửa ruộng, đất, các đơn vị hành chính,…
ArcGIS lưu dữ liệu vector trong các lớp ñối tượng (gọi là feature classes) và trong
tập hợp của các lớp đối tượng có quan hệ topology, các thuộc tính của đối tượng được

lưu trong bảng. ArcGIS sử dụng 3 mơ hình vector để biểu diễn dữ liệu đặc trưng là:
coverages, shapefiles và geodatabases. Hiện nay, dữ liệu coverages ít được dùng hơn
shapefiles và geodatabases.
Cách biểu diễn bằng mơ hình dữ liệu vector áp dụng cho những đối tượng có hình
dạng và đường bao cụ thể.

Hình 1.5 - Bản đồ với mơ hình dữ liệu vector
Trong cách biểu diễn này, ta gặp các khái niệm:
- Feature: là một ñối tượng trên bản đồ có hình dạng và vị trí xác định, có các thuộc
tính cùng với hành vi cụ thể.
- Feature class: là một tập các feature có cùng kiểu và thuộc tính hình học, đó là các
tập point, line hay polygon. Các feature class tương ñương với một lớp trên bản ñồ.


-19-

- Feature dataset: là tập các feature class hay tập các lớp cùng một hệ tọa ñộ. Feature
dataset tương ñương với một bản đồ.
b. Mơ hình dữ liệu raster
Mơ hình dữ liệu raster dùng ñể biểu diễn các ñặc trưng ñịa lý bằng các ñiểm ảnh.
Dữ liệu raster gắn liền với dữ liệu dạng ảnh hoặc dữ liệu có tính liên tục cao. Dữ liệu
raster có thể biểu diễn được rất nhiều các đối tượng từ hình ảnh bề mặt ñất ñến ảnh
chụp từ vệ tinh, ảnh quét hoặc ảnh chụp.
Nguồn dữ liệu raster lấy từ các ảnh chụp từ vệ tinh, ảnh chụp từ máy bay, ảnh qt.
Trong đó ảnh chụp từ vệ tinh là cách lấy dữ liệu tốn kém nhất nhưng lại có ý nghĩa to
lớn trong việc nghiên cứu tình hình biến đổi các sự vật, hiện tượng trên trái ñất theo
thời gian như: biến ñộng đất đai, biến đổi khí hậu, biến động rừng, v.v..

Hình 1.6 - Bản đồ với mơ hình dữ liệu raster
Dữ liệu raster ñược tạo nên bởi một mảng 2 chiều gọi là các điểm ảnh hay cell. Kích

thước của cell phụ thuộc nhiều vào ñộ phân giải dữ liệu. Cell phải có kích thước đủ
nhỏ để có thể thu thập được chi tiết dữ liệu, nhưng cũng phải có kích thước đủ lớn để
có thể phân tích dữ liệu thuận tiện và chính xác.
Giá trị của cell định nghĩa các nhóm, lớp tại vị trí của cell. Cell tại các ñiểm có cùng
một giá trị xác ñịnh một vùng, miền. Khi một số nguyên ñược chỉ ñịnh cho một tập các
cell, thì số ngun này được dùng làm mã để phân biệt giữa các nhóm cell, đây chính
là mối quan một - nhiều giữa mã và các cell có cùng giá trị.
Trong cấu trúc dữ liệu raster, mỗi point ñược biểu diễn bằng một cell. Line ñược
biểu diễn bởi một tập các cell có hướng xác định, độ rộng của line bằng chiều rộng của
cell. Polygon ñược biểu diễn bởi một dãy các cell nằm kề sát nhau.
Mặc dù ta có thể xác định các points, lines và polygons một cách trực quan, nhưng


-20-

trên thực tế ñể thao tác với các ñối tượng này một cách có hiệu quả thì ta nên chuyển
chúng sang dạng dữ liệu vector. Sự chuyển ñổi này gọi là vector hóa.
Khó khăn lớn nhất khi xử lý dữ liệu raster là vấn đề “tế bào trộn”. Ví dụ, ta có bản
đồ là vùng ven của một hồ nước là hình ảnh bao gồm nước và cỏ ven bờ. Khi biểu diễn
chúng trên bản đồ sẽ gặp khó khăn trong việc quyết ñịnh gán từng cell cho lớp “nước”
hay lớp “cỏ”. Các hệ GIS thường sử dụng phương pháp thoả hiệp: gán thuộc tính
‘sườn’ cho các tế bào thuộc loại này, nghĩa là chúng không thuộc lớp nước và cũng
không thuộc lớp cỏ. Sau này tuỳ thuộc vào ứng dụng thực tế mà xác ñịnh quy luật gán
giá trị lại cho chúng.
c. Mơ hình dữ liệu TIN
TIN có khả năng biểu diễn bề mặt liên tục từ tập hợp các ñiểm rời rạc nối với nhau
thành các tam giác. Các ñiểm ñược lưu trữ cùng với giá trị gốc chiếu của chúng. Các
điểm này khơng cần phải phân bố theo một khn mẫu nhất định và mật độ phân bố
cũng có thể thay đổi ở các vùng khác nhau. Một ñiểm bất kỳ thuộc vùng biểu diễn sẽ
thuộc ñỉnh, cạnh hoặc trong một tam giác của lưới TIN. Nếu một điểm khơng phải là

đỉnh thì giá trị tọa độ của nó được tính từ phép nội suy tuyến tính từ hai điểm khác nếu
điểm đó nằm trên cạnh, hoặc từ ba điểm nếu điểm đó nằm trong tam giác. Vì thế mơ
hình TIN là mơ hình tuyến tính trong khơng gian 3 chiều, hình thành bởi sự kết nối
đơn giản từ tập hợp các tam giác.
1.4. Các chức năng cơ bản của hệ GIS
Một hệ GIS hoàn chỉnh phải ñảm bảo ñược 6 chức năng cơ bản sau:
- Thu thập dữ liệu: là quá trình thu nhận dữ liệu theo khn dạng mẫu được áp dụng
cho GIS. Mức độ ñơn giản nhất của thu thập dữ liệu là chuyển đổi khn dạng mẫu có
sẵn từ bên ngồi. Trong trường hợp này, GIS phải có các tiện ích để hiểu được các
khn dạng dữ liệu khác nhau để có thể trao ñổi. Các phương pháp ñể thu nhận dữ liệu
như: ño ñạc thực ñịa ñể lấy dữ liệu về bề mặt trái ñất, ñịa chất - thủy văn, thảm thực
vật (dữ liệu thô), dữ liệu từ ảnh vệ tinh, máy bay; các dữ liệu dạng thống kê về kinh tế
- xã hội, thu thập từ ñiều tra phỏng vấn hay chuyển đổi từ các tư liệu viết.
Q trình thu thập dữ liệu ln gắn liền với q trình xử lý dữ liệu. Mức ñộ xử lý


-21-

dữ liệu thơ phụ thuộc vào mục đích của ứng dụng GIS. Do dữ liệu ñược thu nhận từ
nhiều nguồn khác nhau (dạng *.txt, *.dgn, *.dwg, dạng ảnh), dữ liệu có hệ thống tọa
độ khác nhau, phép chiếu bản đồ khác nhau, nên trước khi ñưa vào sử dụng trong GIS
ta cần chuẩn hóa các dữ liệu trên gồm: chuẩn hóa về khn dạng dữ liệu, chuẩn hóa về
nội dung dữ liệu, chuẩn hóa hệ tọa độ, chuẩn hóa về phép chiếu,v.v..
- Lưu trữ và truy cập dữ liệu: Lưu trữ dữ liệu liên quan đến tạo lập CSDL khơng gian
(đồ họa, bản đồ). Nội dung của CSDL này có thể là dữ liệu dạng raster, dạng vector
hoặc tổ hợp cả raster và vector, và dữ liệu thuộc tính. Việc lựa chọn mơ hình raster hay
mơ hình vector để tổ chức dữ liệu khơng gian được thực hiện khi thu thập dữ liệu vì
mỗi mơ hình tương ứng với cách tiếp cận khác nhau. Thơng thường CSDL địa lý cho
khả năng quản trị cả hai mơ hình khơng gian này vì chúng gần với biểu diễn dữ liệu
máy tính hơn các mơ hình trên CSDL đối tượng, mạng và bề mặt.

- Tìm kiếm (truy vấn): ðây là chức năng đóng vai trò quan trọng trong GIS, tạo nên
sức mạnh thực sự của GIS so với các phương pháp khác. Chức năng này nhằm tìm
kiếm những đối tượng đồ họa theo các ñiều kiện cho trước hay hỗ trợ việc ra quyết
ñịnh của người dùng GIS. Các phương pháp thường gặp là: Buffer là tìm kiếm dữ liệu
trong một vùng khơng gian xung quanh một hay nhiều ñối tượng; Geocoding là tìm
kiếm theo địa chỉ; Networks là phân tích mạng; Overlay là phủ trùm hay chồng lấp bản
ñồ; Boundary là phân tích biên; Proximity là tìm kiếm trong khoảng kề cận,v.v..
- Phân tích dữ liệu: ðây là chức năng hỗ trợ việc ra quyết định của người dùng. Phán
đốn và xác định những tình huống có thể xảy ra khi dữ liệu có sự thay đổi.
- Hiển thị bản đồ: ðối với mơ hình mạng Client/Server, sau khi Client gửi u cầu
ñược cung cấp dữ liệu dưới dạng bản ñồ tới Server, Server phân tích và đáp lại bằng
cách gửi bản đồ cho Client, khi đó GIS phía Client phải có chức năng hiển thị được
bản đồ đó thì mới đáp ứng ñược yêu cầu của Client.
- Xuất dữ liệu: hỗ trợ việc kết xuất dữ liệu bản ñồ dưới nhiều ñịnh dạng như: giấy in,
Web, ảnh, file,.. nhờ sự trợ giúp của các thiết bị ñầu cuối và thiết bị ngoại vi.
1.5. Thực trạng cơ sở dữ liệu ñịa lý ở Việt Nam
Tại Việt Nam, cơng nghệ GIS được thí ñiểm từ những năm 80 và cho ñến nay ñã


-22-

ñược ứng dụng trong khá nhiều ngành như quy hoạch nơng, lâm nghiệp, quản lý rừng,
lưu trữ tư liệu địa chất - khống sản, đo đạc bản đồ, địa chính, quản lý hạ tầng kỹ thuật
đơ thị,… Những ứng dụng bước đầu tuy ở mức độ vi mơ trong phạm vi một số chuyên
ngành hẹp nhưng ñã mang lại những hiệu quả nhất định.
Hiện nay, cơng nghệ GIS đã và ñang ñược quan tâm và ứng dụng ngày một nhiều
tại các trường ðại học, các Viện nghiên cứu, trong nhiều lĩnh vực kỹ thuật và ñời sống
tương xứng với vai trị của nó. Có thể kể đến nhiều tỉnh, thành như: TP. Hồ Chí Minh,
TP. Hà Nội, tỉnh Khánh Hịa, tỉnh Thừa Thiên Huế ñã xây dựng xong dự án khả thi
ứng dụng GIS cho quản lý hành chính và các lĩnh vực Kinh tế, Văn hóa, Xã hội khác.

Tuy nhiên một tồn tại rất lớn của GIS ở Việt Nam hiện nay đó là sự khơng thống
nhất về chuẩn dữ liệu GIS (chuẩn hệ tọa ñộ, chuẩn về sai số, chuẩn về phân lớp thơng
tin, chuẩn về mơ hình lưu trữ dữ liệu, chuẩn về phân loại dữ liệu, chuẩn về định nghĩa
và ký hiệu), dữ liệu cịn manh mún, rời rạc.
1.6. Sự cần thiết xây dựng chuẩn cơ sở dữ liệu địa lý
Từ lâu GIS đã được cơng nhận là một cơng nghệ với nhiều lợi ích khơng chỉ trong
các cơng tác thu thập đo đạc địa lý mà cịn trong các cơng tác điều tra tài ngun thiên
nhiên, phân tích hiện trạng và dự báo xu hướng diễn biến mơi trường. Chính nhờ
những khả năng này mà cơng nghệ GIS đã được đón nhận và áp dụng rộng rãi trong
các cơ quan nghiên cứu cũng như quản lý ở nước ta. Tuy nhiên, do các loại phần mềm
ñược sử dụng rất rộng nên các cơ sở dữ liệu hết sức ña dạng (*.tab của MapInfo, *.dgn
của MicroStation, v.v...). Vì vậy việc trao đổi dữ liệu trở nên khơng đơn giản. Chưa
tồn tại một cấu trúc chuẩn nào ñược thống nhất cho các dữ liệu chuyên ngành trong cơ
sở dữ liệu địa lý.
Từ trước đến nay, đã có rất nhiều đơn vị, nhiều đề tài dự án có nội dung về thành
lập cơ sở dữ liệu ñịa lý nhưng mỗi nơi làm theo cách riêng, tiếp cận theo quan điểm
khác nhau, chưa có sự thống nhất. ðể tránh những phức tạp phát sinh trong giao lưu
thông tin, nâng cao hiệu quả phục vụ của dữ liệu ñịa lý, một nhu cầu ñược ñặt ra là
phải xây dựng chuẩn các lớp thông tin, cấu trúc CSDL quốc gia và phổ biến cho các
cơ quan cùng áp dụng.


-23-

Chương 2
CƠ SỞ DỮ LIỆU ðỊA LÝ (GEODATABASE)
VÀ CÔNG NGHỆ ARCGIS SERVER
2.1. Cơ sở dữ liệu
Phần dữ liệu ñược lưu trữ tập trung trên máy tính theo một quy định nào đó được
gọi là cơ sở dữ liệu (tiếng Anh là Database). Cơ sở dữ liệu là một tập hợp các thơng tin

có cấu trúc được lưu trữ trên các thiết bị lưu trữ thông tin thứ cấp như băng từ, đĩa
từ…một cách có chọn lọc nhằm phục vụ các u cầu khai thác thơng tin đồng thời của
nhiều người sử dụng hoặc nhiều chương trình ứng dụng với nhiều mục đích khác nhau.
Cơ sở dữ liệu gồm các field (vùng tin/trường) và các record (mẫu tin/bản ghi). Mỗi
vùng tin là một cột CSDL, mỗi cột này biểu thị duy nhất một trong nhiều thuộc tính
của đối tượng và có kiểu dữ liệu nhất ñịnh như: character strings, numbers, date and
time. Mỗi mẫu tin là một hàng dữ liệu và lưu trữ tồn bộ các thuộc tính của một đối
tượng duy nhất. Hàng ñầu tiên của miền CSDL chứa các Fieldname (tên vùng tin), các
hàng tiếp theo là các mẫu tin.
Chúng ta thường gặp các loại cơ sở dữ liệu như:
- Cơ sở dữ liệu về thương mại thường mang các thông tin về nhân viên, lương bổng
của nhân viên, danh sách khách hàng, địa chỉ, số thẻ tín dụng, số tài khoản và các
thông tin khác về sản phẩm.
- Cơ sở dữ liệu ñược sử dụng trong trường ñại học ñể ghi danh sách ñịa chỉ của cán
bộ giảng dạy ở các lớp học, số sinh viên và các thơng tin cá nhân sinh viên đi kèm, các
thơng tin về ñào tạo khác.
- Cơ sở dữ liệu của một doanh nghiệp bất ñộng sản lưu giữ các nội dung thơng tin
về quy hoạch đất, giá bán và các chi tiết khác về nhà ñất.
- Cơ sở dữ liệu về các đối tượng địa lý mang các thơng tin về ñịa hình, ñịa mạo, dân
cư, nhà cửa, hệ thống thuỷ văn, địa giới hành chính,…
2.2. Các hệ quản trị cơ sở dữ liệu
2.2.1. Tại sao phải lưu trữ dữ liệu trong CSDL bằng hệ quản trị cơ sở dữ liệu
Ban ñầu người ta dùng hệ thống tập tin (các file, folder) ñể lưu trữ dữ liệu. Cách lưu