Hệ thống thông tin địa lý G.I.S H THNG THễNG TIN ĐỊA LÝ G.I.S – GEOGRAPHICAL INFORMATION SYSTEM NỘI DUNG Chương I: GI I THI U V H TH NG THÔNG TIN Đ A LÝ (GIS) VÀ KH NĂNG !NG D#NG GIS Chương II: C$U TRÚC D' LI U KHÔNG GIAN TRONG GIS Chương III: THU TH)P VÀ TI N X, LÝ D' LI U Đ A LÝ Chương IV: PHÂN TÍCH D' LI U VÀ SAI S TRONG GIS Chương V: H THÔNG TIN Đ A LÝ VÀ INTERNET TÀI LI U THAM KH O Chương I GIỚI THIỆU VỀ HỆ THỐNG THÔNG TIN ĐỊA LÝ (GIS) VÀ KHẢ NĂNG ỨNG DỤNG GIS Chương I gi2i thi4u q trình hình thành h4 th;ng thơng tin đ>a lý, thành phEn cFa GIS chHc hoKt đLng cFa phEn mOm GIS khQ Hng dSng cFa GIS ngành kinh tT kU thuVt đWng thXi trình bày m;i quan h4 gi[a thành phEn đ\ th]y rõ đư_c đ>nh nghĩa vO GIS 1.1 Sơ lược hệ thống thông tin 1.1 Sơ lược hệ thống thông tin Hệ thống thơng tin gì? Các phận hệ thống thông tin? Đ>nh nghĩa h4 th;ng thông tin: (Booke at al 1982) H4 th;ng thông tin công cS tg chHc có th\ thơng báo cho nh[ng ngưXi làm vO công tác quQn lý i t]t cQ c]p hành vO sk thay đgi cFa hi4n tKi nh[ng Qnh hưing cFa sk thay đgi lĩnh vkc tg chHc Input Management Output Các phận hệ thống thông tin 1.1 Sơ lược hệ thống thông tin 1.1 Sơ lược hệ thống thông tin Hệ thống thông tin có đặc tính gì? Sơ đồ hệ thống thơng tin (Brooke at al, 1982) Các đmc tính cFa mLt h4 th;ng thơng tin n Dicision oriented reporting: Có quyTt đ>nh cS th\, xp lý thông tin phQi phù h_p v2i ngưXi nhVn tin n Effective processing of the data: xp lý đư_c s; li4u mLt cách có hi4u quQ n Effective management of the data: QuQn lý thơng tin có hi4u quQ gWm có lưu tr[, cVp nhVt, trao đgi s; li4u có hi4u quQ Đ\ quQn lý hi4u quQ cEn có hai điOu ki4n: + Adequate flexcibility: M m hố mơ hình thơng tin + A satisfying use enviroment: Môi trư ng s! d"ng ph$i phù h&p 1.1 Sơ lược hệ thống thơng tin 1.2 GIỚI THIỆU VỀ HỆ THỐNG THƠNG TIN ĐỊA LÝ Hệ thống thơng tin địa lý gì? Q trình tổ chức hệ thống thơng tin nào? Khái ni4m thơng tin đ>a lý đư_c hình thành tu ba khái ni4m: H4 th;ng; Thông tin; Đ>a lý đư_c viTt twt GIS (Geographyic Infomation Systems): Các bư2c tg chHc mLt h4 th;ng thông tin QuQn lý tgng qt: Trư2c hTt cEn xây dkng mơ hình chung, xác đ>nh mSc đích tgng qt tu m2i đO mơ hình thơng tin n QuQn lý sp dSng: Tri\n khai mSc đích cFa quQn lý chung Progam → Modul → Submodul Tu modul xp lý v]n đO cS th\ cFa Program kTt n;i modul submodul khác đ\ xp lý điOu khi\n v]n đO cS th\ Đ>a lý (geographic) đư_c sp dSng i GIS trư2c hTt liên quan đT đmc trưng đ>a lý hay không gian Các đmc trưng th\ hi4n đ;i tư_ng không gian Thông tin (inforamtion) đO cVp đTn kh;i d[ li4u khgng lW GIS quQn lý H4 th;ng (System) đO cVp đTn cách tiTp cVn h4 th;ng cFa GIS 10 Khoa học thông tin địa lý “Chuyên ngành sử dụng GIS dạng công cụ để khám phá giới thông qua mơ tả tìm hiểu quan hệ người giới” 1.2 GIỚI THIỆU VỀ HỆ THỐNG THễNG TIN A Lí Một cách tổng quát, thông tin địa lý đựơc định nghĩa nh l tập hợp liên quan tới: Thông tin có liên quan tíi mét vËt thĨ hay mét hiƯn t−ỵng n o giới thực, đợc mô tả cách nhiều trọn vẹn chất, thuộc tính chúng, (mô tả n y bao gồm mối quan hệ với vật thể hay tợng khác) Vị trí chúng bề mặt trái đất, đợc mô tả theo hệ thống qui chiếu râ r ng 11 12 1.3 LỊCH SỬ PHÁT TRIỂN GIS 1.3 LỊCH SỬ PHÁT TRIỂN GIS Sự đời phát triển GIS nào? GIS, khoa học đồ Lập đồ máy tính 1977 – ODYSSEY GIS đư_c xây dkng GIS cho phép: trình di‚n thơng tin s; li4u (c]t gi[, quQn lý, d[ li4u đEu vào, tính tốn, tìm kiTm, thông tin ) KH bQn đW Đ7u 1960: khơng s! d"ng máy tính tính cha lý GI S = C¬ sở liệu địa lý + Cơ sở liệu chuyên đề & liệu quan hệ Những chức GIS đợc tóm tắt bởi: " nguyên tắc điểm sau" nh ngha GIS cập đến vấn đề gì? Thu thËp d÷ liƯu L−u trữ (lu, thay đổi, cập nhật, kiểm tra) Chấp nhận Phân tích Hiển thị thông tin địa lý đợc ®Þnh vÞ! 15 16 Khơng phải GIS Phần mềm GIS Hãy phân biệt GIS với thành phần khác? H4 th;ng đ>nh v> toàn cEu GPS MLt bQn đW th;ng kê bình thưXng (đây sQn ph„m cFa GIS) Các phEn mOm chuyên dSng cho GIS (ArcView, ArcGIS, ERDAS, ENVI, ILWIS‡) Các thiTt kT, bi\u th> mang tính cơng ngh4 cFa máy tính 17 Bản đồ h sản phẩm GIS 18 GIS, khoa học đồ lập đồ máy tính Khoa h~c bQn đW xây dkng bQn đW máy tính khơng phQi GIS Chúng chˆ phương pháp bi\u di‚n thông tinh không gian 19 20 1.5 YÊU CẦU ĐỐI VỚI MỘT HỆ GIS 1.6 MỐI LIÊN HỆ CỦA GIS VỚI CÁC NGÀNH KH KHÁC Yêu cầu chung riêng với hệ GIS gì? Xp lí d‚ dàng nhanh chóng v2i s; lư_ng d[ li4u đ>a lí l2n; Có khQ tách ch~n chi tiTt d[ li4u theo miOn, vùng homc theo chuyên đO; Có khQ tìm kiTm theo tính ch]t đmc trưng đmc bi4t cFa mLt hay nhiOu đ;i tư_ng đ>a lý; Có khQ liên kTt homc hồ nhVp d[ li4u khơng gian v2i nhau; Có khQ phân tích d[ li4u không gian, liên kTt dũ li4u không gian thuLc tính; Có khQ cVp nhVt d[ li4u nhanh chóng v2i chi phí th]p; Có khQ mơ hình hố d[ li4u đO phương án ch~n lka; Có khQ trao đgi d[ li4u v2i h4 th;ng thơng tin khác, có khQ đ\ phát tri\n tiTp v2i chHc ti4n ích khác; Có khQ kTt xu]t d[ li4u v2i hình thHc khác 21 1.7 CÁC THÀNH PHẦN CỦA HTTTĐL Các ngành KH cung cấp cho GIS gì, ngược lại? Ngành đ>a lý: GIS cung c]p kU thuVt đ\ tKo sk phân tích nghiên cHu đ>a lý Ngành bQn đW h~c: D[ li4u bQn đW thành phEn si d[ li4u cFa GIS Ngành bQn đW sŠ giúp cho GIS hoàn thi4n chHc xp lý d[ li4u không gian, phong cách th\ hi4n d[ li4u bQn đW Công ngh4 vi‚n thám: Qnh v4 tinh Qnh máy bay nguWn d[ li4u đ>a lý quan tr~ng cho h4 GIS Các d[ li4u đEu cFa h4 th;ng Qnh v4 tinh có th\ đư_c trLn v2i l2p d[ li4u cFa GIS Khoa h~c đo đKc: nguWn cung c]p v> trí cEn quQn lý có đL xác cao cho GIS Ngành th;ng kê: nhiOu mơ hình đư_c xây dkng si vO mmt bQn ch]t mang tính th;ng kê Ngành truyOn thơng thơng tin: Sk phát tri\n cFa ngành sŠ cung c]p cho GIS lkc liên kTt mKng máy tính, tKo h4 GIS đa ngành Ngành khoa h~c quQn tr> d[ li4u: Cơ si d[ li4u mLt thành phEn bQn cFa GIS Ngành toán h~c: chHc xp lý cFa GIS gwn liOn v2i thuVt tốn cS th\ tính tốn 22 1.7 CÁC THÀNH PHẦN CỦA HTTTĐL Phần cứng hệ GIS có yêu cầu cấu hình thiết bị? GIS gồm thành phần? Phần cứng (Hardware) 23 Các thành phần phần cứng GIS 24 1.7 CÁC THÀNH PHẦN CỦA HTTTĐL 1.7 CÁC THÀNH PHẦN CỦA HTTTĐL Những chức phần mềm GIS gì? Phần mềm (software) Cấu trúc sở liệu địa lý Các chức thành phần hệ quản trị liệu địa lý 25 1.7 CÁC THÀNH PHẦN CỦA HTTTĐL 26 1.7 CÁC THÀNH PHẦN CỦA HTTTĐL • Hệ điều h nh: WINDOWS NT WINDOWS XP ã Phần mỊm ®å häa: MicroStation, IrasC, IrasB, Geovec, MGE Nucleur, MGE Projection Manager, MGE Base Image, MGE Grid Generation, MGE Terrain Analyst ã Hệ phần mềm GIS: Geoconcept, GeoMedia, MicroGeographic AcrInfo, MapInfo, ArcView, ArcGIS ã Các phần mềm trợ giúp khác: Photoshop, CorelDraw ã Tiêu chí chọn phần mềm: + Khả kết nối liệu + Chuẩn hoá liệu + Hiện thị thông tin S cấu trúc chức CSDL Phân biệt phần mềm GIS với phần mềm đồ họa thống kê thông thường? Hãy liệt kê phần mềm GIS c bit? + Phân tích, xử lý liệu + Phạm vi ứng dụng + Thời gian huấn luyện, đ o tạo + Giá th nh ban đầu v nâng cÊp 27 28 1.7 CÁC THÀNH PHẦN CỦA HTTTĐL 1.7 CÁC THÀNH PHẦN CỦA HTTTĐL Thành phần chiếm tỷ lệ đầu tư lớn nhất? D[ li4u: Đây thành ph7n quan tr4ng nh6t c+a GIS, GIS có lo)i dU li2" (dU li2u không gian dU li2u thuVc tính) MWi h2 GIS c7n ph$i đư&c hiXu dU li2u khuôn mYu khác nhau, không chZ khuôn mYu riêng c+a h2 thIng Con ngưXi: Y]u tI ngư i có $nh hư^ng r6t l9n t9i vi2c qu$n lý, xây d`ng phát triXn *ng d"ng MVt d` án GIS chZ thành cơng đư&c qu$n lý tIt ngư i t)i mWi công đo)n ph$i có ka thành th)o Phương pháp: ĐX h2 thIng GIS thành công ph" thuVc vào phương pháp s! d"ng X thi]t k] h2 thIng sở liệu Vector/Raster/Bảng thu thập đầu ảnh vệ tinh m n hình đồ thị bảng ảnh đồ tệp tin số hoá quét ảnh thao tác nhập b n phím cập nhật sửa chữa Lu trữ khai thác từ phần mềm khác phân tích không gian phân tích chuyên đề phân tích tổng hợp không gian chuyên đề 29 i với nước chậm phát triểnThành phần có tính chất định thành cơng hệ thống? 30 (a) (b) Sự thay đổi tiến trình thực công việc từ liên tục (a) đến song song (b) đưa trang thiết bị GIS vào sử dụng (Nguồn : Tor Bernhardsen, 1992) 31 32 ĐỘI NGŨ CÁN BỘ CƠ SỞ VẬT CHẤT PHÒNG MÁY TÍNH: 03, v2i trang thiTt b> hi4n đKi ĐLi ngũ giQng viên cán bL kU thuVt có nhiOu kinh nghi4m giQng dKy thkc hi4n dk án vO Vi‚n thám GIS, t;t nghi4p nư2c nư2c (Hàn Qu;c, Úc, Ireland, Philipine ) S; lư_ng máy: Máy in mEu A0: Máy in mEu A1: Tgng s; cán bL: 15 ngưXi, đó: 04 TiTn sU 06 ThKc sU 05 kU sư 120 01 01 H TH NG PH’N M M ArcView GIS ArcGIS MapInfo Erdas Imagine Envi Máy quét Qnh: 02 Máy in Lazer: 03 Microstation Mapping Office (Iras B, Iras C, Geovec, MRFtools) Famis Vilis 33 LĨNH VỰC ĐÀO TẠO 34 NGHIÊN CỨU KHOA HỌC Đào t o vi n thám GIS t i tr ng H Nụng lõm Thỏi Nguyờn: Các hớng nghiên cứu ứng dụng công nghệ GIS v viễn thám o tKo ĐKi h~c, Sau đKi h~c ngành quQn lý đ]t đai, khoa h~c môi trưXng, lâm nghi4p PTNT S; môn h~c liên quan 10 môn Đào tKo bVc ĐKi h~c theo chương trình nhVp kh„u tiên tiTn liên kTt v2i trưXng ĐKi h~c UC David – USA vO Hng dSng công ngh4 GIS vi‚n thám quQn lý mơi trưXng Các khóa tVp hu]n ngwn hKn & c]p chHng chˆ vO công ngh4 thành lVp bQn đW s;, s; hóa bQn đW, xây dkng quQn lý si d[ li4u đ>a chính, đo vŠ bQn W >a chớnh Th nh lập đồ che phủ, đồ trạng sử dụng đất Nghiên cứu biến động sử dụng đất Đánh giá tiềm tự nhiên ®Êt ®ai Quy ho¹ch s− dơng ®Êt v t i nguyên Nghiên cứu thiên tai: xây dựng đồ dự báo nguy úng lụt, đồ nguy xói mòn đất Xây dựng hệ thống thông tin địa Quản lý môi trờng v đánh giá tác động môi tr−êng 35 36 1.9 PHÂN TÍCH CHI PHÍ/LỢI NHUẬN CỦA VIỆC SỬ DỤNG HTTĐL CHUYỂN GIAO TIẾN BỘ KHKT Cái sŠ l_i nhuVn cFa HTTĐL? Theo cách sk sp dSng HTTĐL sŠ giúp đ– đ\ nâng cao hi4u quQ cFa tg chHc khơng? Chi phí cFa HTTĐL bao nhiêu? NguWn l_i cFa HTTĐL có trLi hn chi phớ cFa nú khụng? Tổng kiểm kê đất đai 2005 Thái Nguyên v2 Bắc Kạn Quy hoạch sư dơng ®Êt cÊp x9 v2 hun ®Õn 2010 cho tỉnh Thái Nguyên, Bắc Kạn, Bắc Giang, Phú Thọ, Thanh Hóa Đánh giá tiềm tự nhiên đất đai cho số huyện tỉnh Thái Nguyên Xây dựng sở liệu vờn VQG Ba Bể Bắc Kạn, dự án PARC R2 soát giao đất LN v2 QHSD đất lâm nghiệp, dự án Việt Nam Phần Lan Bắc Kạn R2 soát giao đất lâm nghiệp, dự án IFAD Bắc Kạn Phân định ranh giới khu bảo vệ nghiêm ngặt VQG Ho2ng Liên Sapa, khu b¶o tån lo2i sinh c¶nh Mï Cang Ch¶i, dù án FFI Xây dựng h2nh lang bảo vệ rừng đờng cao tốc Hồ Chí Minh đoạn qua tỉnh Quảng Nam, dự án WWF 37 Phõn tớch chi phí/lợi nhuận việc sử dụng HTTĐL Chi phí trực tiếp Phần cứng/phần mềm Phần cứng Phần mềm Phát triển phần mềm Nâng cấp phần mềm Quy tắc Các chi dùng (cung cấp máy in, v.v ) Hợp đồng bảo dưỡng hỗ trợ Nối mạng Hệ thống an toàn Dữ liệu Thu thập liệu (dữ khảo sát thực địa, liệu viễn thám) Tạo sở liệu Chuyển đổi liệu Bảo dưỡng sở liệu Cập nhật liệu Con người/hành Chi phí cá nhân bên Tư vấn kỹ thuật bên ngồi Bảo hiểm Hành Đào tạo Th mướn Đi lại hội họp Phương pháp để lựa chọn hệ thống Dự án thử nghiệm Mục tiêu lâu dài Phân tích chi phíhnguồn lợi 38 Phân tích chi phí/lợi nhuận việc sử dụng HTTĐL Nguồn lợi trực tiếp Chi phí gián tiếp nguồn lợi gián tiếp có ý nghĩa gì? Kinh tế Lượng nhân viên u cầu (thường xun, khơng thường xun) khơng gian địi hỏi cho cất giữ đồ Tiết kiệm thời gian cho nhiệm vụ có quy trình lặp lại Chi phí tư vấn Tăng tính hiệu Cung cấp thông tin nhanh Phạm vi phục vụ thông tin cung cấp nhanh Thông tin ngày sẵn có Thơng tin cập nhật sẵn có Sự kết nối bên bên tăng cường Những sản phẩm Phạm vi đầu h đồ, biểu bảng, v.v Chất lượng đầu tốt 39 Chi phí gián tiếp Nguồn lợi gián tiếp Sự tín nhiệm máy tính tăng lên h tính mỏng manh thất bại, thay đổi phần cứng/phần mềm, v.v Môi trường làm việc tồi h tiếng ồn, nóng, nhiệm vụ buồn tẻ người sử dụng Địi hỏi nguồn lực lao động có lỹ cao Thơng tin góp chung tăng lên Việc đưa định nắm tình hình tốt Các định nhanh Quyết định mang tính thuyết phục Khả cạnh tranh mạnh Nguồn lực lao động có phong cách tốt h hợp phần cẩn thận hơn, nhiệm vụ buồn tẻ giảm Phân tích rộng lớn hơn: phân tích tinh Hiểu vấn đề rõ Thoả mãn với định đưa Nâng cao tính trực quan liệu 40 10 3.2 hƯ thèng l−íi chiÕu 3.2 hƯ thèng lới chiếu Đỉnh nón LAMBERT Hình chiếu l mặt nón tiếp tuyến với trái đất theo vĩ tuyến n o Vĩ tuyến Xích đạo Hình chiếu dạng nón Bảo to n hình dạng Diện tích, khoảng cách, h−íng: c ng xa vÜ tun tiÕp tun cđa mặt nón với trái đất biến dạng, méo c ng tăng Sử dụng cho vùng khu vực ôn đới Phép chiếu phơng vị !! !! !! !! Sư dơng cho c¸c vïng cùc 129 3.2 hƯ thèng l−íi chiÕu "≡ #$ %& " ≡ '( # )#* " ≡ $% +)+ , "≡ )& 130 3.2 hƯ thèng l−íi chiÕu MERCATOR MỈt trơ tiÕp tun víi trái đất xích đạo UNIVERSAL TRANSVERSE MERCATOR (UTM) Hình chiếu trụ Bảo to n hình dạng Mặt trụ tiếp tuyến với trái đất theo đờng kinh tuyến bề mặt trái đất đợc chia 60 múi, múi c ng gần tới vùng cực c ng bị biến dạng Diện tích, (trung tâm l đờng kinh tuyến, giới hạn dới l - /) thay đổi khoảng cách, c ng gần tới vùng cực sai số c ng tăng; ả dụng đợc khoảng từ xích đạo đến vĩ độ 15 độ Hình chiếu trụ Bảo to n hình dạng Diện tích, khoảng cách, hớng: hớng tất đờng thẳng đồ có hớng không đổi Sử dụng h nh hải, h ng không Ví dụ: Việt nam zone 48,49 sai số tăng theo khoảng cách tới kinh tuyến trung tâm múi 131 Lưu ý HTĐ, lưới chiếu xây dựng CSDL? 132 33 3.3 thu thËp d÷ liƯu 3.3 thu thập liệu QUét ảnh D liu hin thi l liệu nào? Tại phải chuyển đổi định dng d liu? Hình ảnh số raster nhận đợc từ t liệu tơng tự giấy Vector hoá đợc thực tự động hay thủ công (giải đoán dới trợ giúp máy tính) Chuyển đổi d÷ liƯu hiƯn thêi Qt ảnh cần quan tâm đến yu t gỡ? Số hoá Mỗi phần mềm có kiểu tổ chức liệu riêng biệt (format) Việc chuyển đổi liệu hệ thống cần có giao diện BN S HểA: Hình ảnh số vector nhận đợc từ t liệu tơng tự giấy nhng xử dụng phơng pháp thủ công nên kéo theo nhiỊu sai sãt cã thĨ x¶y nh−: undershoot (không có đIểm nối) overshoot (vợt qua) Thiếu thuộc tính Thõa thuéc tÝnh SỐ HÓA TRÊN ẢNH: Hạn chế sai số kỹ thuật đơn giản Tại sử dụng bàn số hóa? Kh«ng cã format chn : cịng nh− giao diƯn cđa c¸c connections Format chuÈn: chØ cã mét giao diÖn qua hÖ thèng 133 134 3.3 thu thËp d÷ liƯu 3.3 thu thËp liệu 3.3 thu thập liệu viễn thám D liu a hỡnh t nhng ngun no? Địa hình Nắn chỉnh giá trị phổ phản xạ v hình học Kỹ thuật trình b y mặt phẳng hình dạng trái đất với chi tiết tự nhiên hay nhân tạo." Lấy mẫu Sử dụng t liệu sẵn có nh: đồ điều tra bản, đồ địa hình Kỹ thuật trắc lợng ảnh, to n đạc, GPS Các giai đoạn tiền xử lý (hình học v phổ) để giảI đoán số hay giảI đoán mắt thờng l thực cần thiết phần lớn trờng hợp trớc đa thông tin viễn th¸m v o GIS ViƠn th¸m Reflectancia 100 nieve suelo calcareo seco 50 Các ảnh số theo khuôn dạng raster đợc tích hợp trực tiếp hay sau xư lý Phương pháp giải đốn ảnh viễn thám? Vegetación 20 agua azul Phân loại phổ 135 verde rojo Nhập kết Longitud de onda infrarrojo cercano tính toán tín hiệu phổ Điều tra thực địa 136 34 3.4 thao tác với liệu 3.4 thao tác với liệu ChiÕt xt ChiÕt st Tèi −u ho¸ c¸c xư lý Huy đVng phần sở liệu (nhiều ngời sử dụng) V D ???? Đơn giản dạng raster Phức tạp dạng vector cắt liệu khôi phục quan hệ không gian (topology) trì khả tÝch hỵp DECOUPAGE Chiết suất có cách chiết suất liệu? SELECTIÓN DES OBJETS TOUCHES SELECTION DES OBJETS INCLUS 137 138 3.4 thao tác với liệu KháI quát hoá Giảm số lợng đIểm hay pixel liệu ban đầu nhằm l m tăng tốc độ tính toán Thay đổi tỷ lệ nghiên cứu Đây l trình không thuận nghịch???? 3.4 thao tác với liệu Gộp chung Gp chung cú ng dng gỡ? Thuộc tính : gộp đối tợng thuộc cïng mét líp VÍ DỤ ???? Kh«ng gian : lùa chọn đối tợng theo tiêu chí không gian bên cạnh ô mầu đỏ" Khỏi quỏt húa l gỡ v lại phải khải qt hóa? Ví dụ???139 140 35 3.4 thao tác với liệu 3.4 thao tác với liệu Chuyển đổi cấu trúc phép chuyển đổi chiều Chuyển đổi Raster sang Vector v ngợc lại Thay đổi độ xác v chất lợng liệu Nhân tố sai số lan truyền Thay đổi kích thớc VECTOR hoá : Khó khăn xây dựng lại topology Thay đổi hớng "RASTER hóa" : Mất đI thông tin liên quan tới kích thớc pixel Thay ®ỉi vỊ phÐp chiÕu polygon Ứng dụng phép chuyển đổi hai chiều? arc Trên thực tế, lại phải số hóa thủ cơng mà khơng chuyển đổi cấu trúc tự động? 141 142 C©u hái TH|O Lu}N chơng III 3.4 thao tác với liệu phép chuyển ®ỉi chiỊu Phân tích nh[ng yTu t; Qnh hưing đTn sai s; i phương pháp s; hóa bQn đW? So sánh phương pháp nhVp d[ li4u đ>a lý b›ng trwc đKc mmt đ]t, đo đKc v4 tinh vi‚n thám? Sai s; trình chuy\n đgi d[ li4u Raster sang Vector ngư_c lKi Vector sang Raster? Chuy\n đgi c]u trúc hai chiOu Hng dSng cFa nó? Chuy\n đgi c]u trúc ba chiOu Hng dSng cFa nó? L m biÕn d¹ng bề mặt trái đất Các bề mặt bị che khuất Phèi c¶nh N Ứng dụng phép chuyển đổi ba chiu? 143 144 36 4.1 Phân tích liệu Xử lý liệu Tiến h nh đồng thời đặc trng không gian v thuộc tính đối tợng Chơng IV Phân tích liệu v sai số GIS Tính toán Query (hỏi đáp) Các phép toán không gian Chng IV trỡnh by vO khQ nng giQi quyTt v]n đO cFa GIS phân tích d[ li4u, cu;i chương đO cVp đTn v]n đO vO sai s; biTn đLng d[ li4u Về đầu trang 145 4.1 Phân tích liệu 4.1 Phân tích liệu tính toán Query (hỏi đáp) Các đặc trng hình học v địa lý đối tợng: query thuộc tính: khoảng cách, chu vi, diện tích, thể tích Các thông tin mô tả: sử dụng phép toán số học SGBD đua đặc trng đối tợng ( query điều kiện SQL) V D ???? query không gian: đa quan hệ đối tợng (query đợc tiến h nh mặt graphique quan hệ địa lý, topologi) Lát cắt Lấp đầy số điểm khoảng cách diện tích Hai dạng query thờng đợc tiến h nh đồng thời mặt cắt mặt 1 số điểm polygon 146 V D ???? mặt ®é cong, gãc dèc chu vi Ứng dụng chức nng tớnh toỏn? thể tích khác mặt 147 ng dng ca Query? 148 37 4.1 Phân tích liệu 4.1 Phân tích liệu Tổ hợp Các phép xử lý không gian Một v i phép toán đặc biệt cho hai kiểu liệu vector, raster L việc chồng ghép hai lớp để tạo mét líp míi Chång ghÐp Vïng ®Ưm, HDnh lang (Buffer) Các thuật toán lân cận Lọc Mạng lới chiều Dạng vector : phức tạp tạo nhiều polygon độ xác kết phụ thuộc v o sai số liệu Dạng raster : đơn giản lớp phải đồng toạ độ, cã cïng sè l−ỵng, kÝch th−íc pixel Chồng ghép l gỡ? 149 4.1 Phân tích liệu 150 4.1 Phân tích liệu Tổ hợp liệu vector Tổ hợp liệu raster CHồNG GHéP TíNH PHầN GIAO NHAU X¢Y DùNG TOPOLOGIE A + = Poli A A Val1 A' B B C B' Poli Val1 Val2 A' B' C 1 Poli Val2 B 151 152 38 4.1 Phân tích liệu 4.1 Phân tích liệu T hp d liu r Chồng ghép đồ BUFFERS (vïng ®Ưm) a) Chồng bn (Overlay) Các buffers tạo bao quanh điểm, ®−êng hc polygon b) Ghép đồ (Dissolve) Ứng dụng chồng ghép đồ? VÍ DỤ ???? 153 Ứng dng ca vựng m? 4.1 Phân tích liệu V D ???? 154 4.1 Phân tích liệu phép toán lân cận phép toán lân cận Cho phép l m rõ quan hệ không gian đối tợng địa lý Tính lân cận (polygon) Thuật toán topology : quan hệ không gian (tối u hoá, mô phỏng) Ví dụ B Nội suy (chuyển đổi thông tin rời rạc th nh thông tin liên tục) A C Lan truyÒn Poli A B C A ~ 1 B ~ C ~ (M« pháng sù biến đổi tợng) Ma trận lân cận 155 156 39 4.1 Phân tích liệu 4.1 Phân tích liệu phép toán lân cận Lan truyền Nối (cung) B¶ng cung / node A C Nghiên cứu biến động tợng B Arc N.initial N.final A node B C (biến động đẳng hớng theo khoảng cách hặoc dị hớng theo h m toán học) Matrice de connexité Ứng dụng phép toán lân cận? Mô lan truyền mạng lới hay mét bỊ mỈt ~ 1 ~ 0 ~ 0 ~ 157 4.1 Ph©n tÝch d÷ liƯu Ứng dụng phép lan truyền? 158 4.1 Phân tích liệu Mô hình số độ cao? M¹ng Mơ hình s; hố đL cao sk th\ hi4n b›ng s; cFa đL cao Các đ;i tư_ng th\ hi4n thưXng bO mmt trái đ]t, tEng đ]t, mkc nư2c (chØ ¸p dơng cho vector) C¸c phép toán mô hình h nh trình, định vị lan truyền, sử dụng : Mụ hỡnh s; hố đL cao đư_c th\ hi4n i dKng là: Mơ hình DEM (Digital Elevation Model) ~~~~~~~~~~Raster Mơ hình TIN (Triangle Irregular Network)~~~~~~~~~~~Vector ã quan hệ lân cận ã segment hoá trình động lực V D Google Map???? Mô hình hoá tuyến đờng ( tìm đờng tối u) 159 40 4.1 Phân tích liệu 4.1 Phân tích liệu phơng pháp xây dựng Mô hình số độ cao? cách biểu diễn số liệu độ cao? Cặp ảnh Bản đồ địa hình 590 595 595 590 600 590 585 595 580 600 585 580 580 595 600 590 595 595 590 595 590 590 595 600 600 585 580 590 595 Phân tích tơng quan Số hoá Quét Kiểu vectơ Kiểu RASTER Mụ hỡnh s hoỏ độ cao cấu trúc vector nhìn từ góc xiên TIN Bản đồ độ cao Bản đồ độ dốc Bản ®å h−íng ph¬i 600 Mơ hình số hóa độ cao dng Raster DEM Bản đồ hớng chiếu sáng Cỏc ứng dụng mơ hình số hóa độ cao? 4.1 Phân tích liệu 162 4.1 Phân tích liệu Nội suy? Mô hình số độ cao Tạo DEM : cách nội suy đờng đồng mức (theo nhiều thuật toán khác nhau) Tạo đồ th nh phần : tính toán số địa mạo 126m Mỗi pixel có giá trị độ cao z 2506 25016 ! 344444444444444444 344444444444444444 + * *1 + 25*6 25*16 ! * 344444444444444444 344444444444444444 + 01 Néi suy + 2 4 6 6 6 Sự giống khác đồ Raster thơng thường DEM? 163 ®é dèc (theo %) gãc azimuth 2! 2! * 2! + 4444444444444444444444444 2! * Lọc liệu ntn? Tại phải lọc liệu độ cao? 164 41 4.1 Phân tích liệu 4.2 khôi phục Mô hình số độ cao Tạo đồ th nh phần KHÔi PHụC, CậP NHậT Ngời sử dụng l m bật kết quả, cập nhật, khôi phục lai giá trị thông qua m n hình, đồ hoạ, bảng, đồ M n hình Danh sách, bảng Đồ hoạ Bản đồ ảnh, mô hình chiều Đồ hoạ động Các file V D ???? độ dốc Azimut, hớng V D ???? 165 166 độ chiếu sáng relief 4.3 SAI SỐ VÀ BIẾN ĐỘNG DỮ LIỆU CÂU HỎI THẢO LUẬN CHƯƠNG IV Phân loại sai số GIS theo nguồn gốc ChHc th\ hi4n tìm kiTm, l]y ví dS minh h~a? ChHc đo đTm tính tốn cFa GIS, l]y ví dS minh hoK? Nêu mLt s; Hng dSng cFa chWng ghép bQn đW? KhQ Hng dSng cFa phép lan truyOn? KhQ Hng dSng cFa phép nLi suy? KhQ Hng dSng cFa phân tích mKng lư2i? KhQ Hng dSng cFa mơ hình s; hố đL cao? Phương pháp xây dkng mơ hình s; hóa đL cao tu đưXng đWng mHc? Phân tích nguyên nhân dšn đTn sai s; GIS? I Nguồn gốc rõ ràng Dữ liệu lạc hậu Vùng phủ liệu – hồn tồn khơng hồn tồn Tỷ lệ đồ Mật độ quan trắc/lấy mẫu Nguyên nhân sai số? Mức độ liên quan Dạng lưu trữ Biện pháp khắc phục? Mức độ cập nhập Chi phí II Nguồn gốc q trình thu thập dũ liệu Độ xác địa lý 10 Độ xác liệu thuộc tính 11 Biến động liệu cập nhập thiếu khách quan III Nguồn gốc trình phân tích liệu 12 Sai số máy tính 13 Q trình phân tích khơng gian lỗi lơgic chồng ghép 14 Vấn đề phân loại tổng quát Phương pháp, định nghĩa phân loại tính nội suy 167 168 42 5.1 Sơ lược Internet Sự hình thành đời mơ hình tính tốn? Các mơ hình tính tốn Tính tốn t[p trung CHƯƠNG V HỆ THÔNG TIN ĐỊA LÝ VÀ INTERNET Chương V nói vO khQ liên kTt GIS v2i Internet thành h4 th;ng thông tin đ>a lý trkc tuyTn v2i mSc đích phát tán chia x¡ thơng tin qua mKng Về đầu trang 169 5.1 Sơ lược Internet Hình 5.1 Mơ hình tính tốn tập trung 170 5.1 Sơ lược Internet KiHn trúc tính tốn khách/ch= (client/server) M ng máy tính PC Chia s\ đHn m ng c=a tr m làm vi>c (Workstation) máy ch= (server) Xu/t hi>n vào nhNng năm đZu th[p k` tám mươi c=a thH k` XX Chia s\ t>p áp dTng s4n pham XBase (dBase, FoxPro, Clipper) H> th?ng chia s\ t>p phù hc xb lý s? lưu không nhi2u ngư i sb dTng Tuy nhiên, s? lưu ngày gia tăng nhanh ddn t@i mô hình tính tốn khơng cịn đáp Wng KiHn trúc khách/ch= phân chia chWc h> th?ng thành tZng, chúng có kh4 phát triMn đ1c l[p Cách ti>m c[n cho kh4 cài đYt h> th?ng theo th chWc modul kh4 làm vi>c m2m d\o Thng quát gi4i pháp khách/ch= bao gAm tZng đ1c l[p đưp (business): qu4n lý theo chH (lu[t tác nghi>p) c=a Wng dTng Lôgic xâm nh[p dN li>u: Tâng qu4n lý vi>c lưu trN truy nh[p dN li>u sO dN li>u Sự hạn chế mạng máy tính PC? 171 172 43 5.1 Sơ lược Internet 5.1 Sơ lược Internet KiTn trúc khách/chF hai tEng KiTn trúc khách/chF ba tEng Hình 5.2 Kiến trúc khách/chủ hai tầng 173 5.1 Sơ lược Internet 174 5.1 Sơ lược Internet MKng máy tính internet KiTn trúc khách/chF đa tEng Mi rLng giQi pháp khách/chF ba tEng kiTn trúc đa tEng (hay n tEng) Trong giQi pháp khách/chF đa tEng lơgic tác nghi4p đư_c phân hKch phân tán xTp hành thông đi4p, kho d[ li4u, trao đgi d[ li4u MKng nOn tàng đ\ internet hoKt đLng, internet kTt n;i tồn cEu cFa vơ s; máy tính thơng qua dây cáp phEn cHng khác Modem phương ti4n vVt lý cEn thiTt đ\ có th\ kTt n;i máy tính đơn l¡ v2i mKng máy tính khác thơng qua đưXng truyOn vVt lý theo mLt giao thHc chu„n MKng cSc bL hay mKng di4n rLng đư_c kTt n;i internet thông qua bL ch~n đưXng (router) Đó thiTt b> thơng minh có th\ đ~c nh[ng gói d[ li4u gpi đTn thkc hi4n giQi thuVt tìm đưXng t;i ưu sau gpi tin đTn đ>a chˆ phù h_p Máy tính xâm nhVp internet thơng qua “Nhà cung c]p d>ch vS internet” (internet service Provider – ISP) ISP có khQ kTt n;i mKng b›ng d>ch vS trkc tuyTn v2i t;c đL truyOn tin cao (tu 56Kbs đTn Mbs) 175 176 44 5.2 HỆ THÔNG TIN ĐỊA LÝ VÀ INTERNET 5.2 HỆ THÔNG TIN ĐỊA LÝ VÀ INTERNET Lựa chọn giải pháp Các giải pháp TrQ lXi câu h™i sau sŠ giúp ta lka ch~n giQi pháp thiTt kT h4 GIS phân tán phù h_p + TKi ta phQi phân tán thông tin đ>a lý? + Ai khách hàng cFa d>ch vS sŠ xây dkng, h~ mong đ_i h~ có đmc đi\m thT nào? + Nh[ng phEn cFa CSDL sŠ đư_c chia s¡ t2i ngưXi dùng? + Có th\ coi d[ li4u hàng hố khơng? + SŠ cung c]p cho khách hàng loKi hi\n th>, truy v]n khQ phân tích nào? + Giao di4n tìm kiTm thông tin phQi thT nào? + PhEn l2n tiTn trình xp lý xQy tKi máy chF, máy trKm hay nơi khác? + Tk xây dkng, quQn tr> trang chF hay thuê mư2n công ty chuyên nghi4p? Nhiệm vụ server Truyền tải Nhiệm client Nhẹ client Cân đối Nặng client GIS client Duyệt đồ Truy vấn liệu Phân tích Vẽ đồ Truy vấn liệu Phân tích Vẽ đồ Phân tích Vẽ đồ Dịch vụ tệp Bản đồ Raster Dữ liệu Raster/vector Bản đồ vector Hiển thị Hiển thị Duyệt đồ Truy vấn đầu vào Dữ liệu thô Hiển thị Hiển thị Duyệt đồ Duyệt đồ Truy vấn liệu Truy vấn liệu Vẽ đồ Phân tích 177 5.3 CÁC LOẠI ỨNG DỤNG HTTTĐL TRỰC TUYẾN 5.3 CÁC LOẠI ỨNG DỤNG HTTTĐL TRỰC TUYẾN Tải liệu thô Ứng dụng tải liệu thô? 178 Hiển thị đồ tĩnh 179 Ứng dụng hiển thị đồ tĩnh? 180 45 5.3 CÁC LOẠI ỨNG DỤNG HTTTĐL TRỰC TUYẾN 5.3 CÁC LOẠI ỨNG DỤNG HTTTĐL TRỰC TUYẾN Duyệt đồ động Ứng dụng duyệt đồ động? Hỏi đáp, phân tích GIS sở Web 181 5.3 CÁC LOẠI ỨNG DỤNG HTTTĐL TRỰC TUYẾN 182 CÂU HỎI THẢO LUẬN CHƯƠNG V Phần mềm GIS hiểu mạng Ứng dụng phần mềm GIS hiểu mạng? Ứng dụng hỏi đáp phân tích sở Web? Hãy phân tích vi4c lka ch~n giQi pháp xây dkng h4 th;ng thông tin đ>a lý trkc tuyTn? KhQ Hng dSng v2i tQi d[ li4u thô? KhQ Hng dSng v2i hi\n th> bQn đW tĩnh? KhQ v2i duy4t bQn đW đLng? KhQ v2i h™i đáp, phân tích GIS si Web? KhQ v2i GIS trkc tuyTn? 183 184 46 TÀI LIỆU THAM KHẢO TÀI LIỆU THAM KHẢO A Tài li>u tiHng vi>t B Tài li>u tiHng Anh Aronoff, S 1989 Geographic Information Systems: A management perspective WDL Publications, Ottawa, Canada 294 p Burrough, P.A 1986 Principle of Geographical Information Systems for Land Resources Assessment Oxford University Press U.K 186 pages Burrough, Peter A Rachael McDonnell, P A Principles of Geographical Information Systems (Spatial Information Systems); 2nd edition Oxford Press, 1998 G.D.Lodwick, M.Feuchtwanger, Land Information Systems, Curtin University of Technology, School of Land Survey and Land Information, Australia,1989 ESRI (Environmental Systems Research Institute), Understanding GIS: The Arc/Info Method ESRI Inc., New York, U.S., 2001 FAO, Land & water Resource Information Systems, Roma, Italy, 1999 Peter F.Dale, John D Mclaughlin, Land Information Management, Clarendon Press.Oxford, 1989 Star, Jeffrey Estes, John Geographic Information Systems: An Introduction Prentice Hall, New Jersey, U.S., 1990 Nguy‚n Văn Ba, “Phân tích thiHt kH h> th?ng thơng tin”, Nxb ĐH Qu;c Gia Hà NLi Công ty nghiên cHu Đông Dương TT Vi‚n thám, “Bài giQng GIS”, 2000 Đmng Văn ĐHc, “H> th?ng thông tin đ8a lý”, NXB Khoa h~c KU thuVt, Hà NLi, 2001 PhKm Tr~ng MKnh, “Cơ s; h th/ng thông tin đ"a lý Quy ho ch qu n lý đô th"”, 1999, NXB Xây d`ng Nguy‚n ThT ThVn, Cơ sO h> th?ng thông tin đ8a lý GIS, Nxb KHKT, 1999 TrEn Th> Băng Tâm, Giáo trình h> th?ng thông tin đ8a lý, Nxb Nông Nghi4p, Hà nLi, 2006 TrEn Th> Băng Tâm, Bài gi4ng “H> th?ng thông tin đ/t”, TrưXng ĐH Nông nghi4p I, Hà NLi, 2006 Đ• Trung Tu]n, “Cơ sO dN li>u”, NXB ĐKi h~c Qu;c Gia Hà nLi, 2004 185 Về đầu trang 186 47 ... THIỆU VỀ HỆ THỐNG THÔNG TIN ĐỊA LÝ Hệ thống thơng tin địa lý gì? Q trình tổ chức hệ thống thông tin nào? Khái ni4m thơng tin đ>a lý đư_c hình thành tu ba khái ni4m: H4 th;ng; Thông tin; Đ>a lý đư_c...1.1 Sơ lược hệ thống thông tin 1.1 Sơ lược hệ thống thông tin Hệ thống thông tin gì? Các phận hệ thống thơng tin? Đ>nh nghĩa h4 th;ng thông tin: (Booke at al 1982) H4 th;ng thông tin công cS... phá giới thông qua mô tả tìm hiểu quan hệ người giới” 1.2 GIỚI THIỆU VỀ HỆ THỐNG THÔNG TIN A Lí Một cách tổng quát, thông tin địa lý đựơc định nghĩa nh l tập hợp liên quan tới: Thông tin có liên
