bài giảng hệ thống thông tin địa lý

Trường Đại học Giao thông vận tải Bộ môn Tự động hoá thiết kế cầu đường ***************** BÀI GIẢNG HỆ THỐNG THÔNG TIN ĐỊA LÝ LỜI NÓI ĐẦU Công nghệ thông tin đang được ứng dụng ngày càng rộng rãi trong mọi ngành kinh tế, xã hội. Trong phạm vi thiết kế công trình xây dựng, việc ứng dụng các tiến bộ của công nghệ thông tin đã làm thay đổi hẳn quy trình làm việc của các kỹ sư thiết kế. Máy tính và các hệ thống phần mềm từ chỗ là công cụ hỗ trợ vẽ kỹ thuật (Computer Aided Drawing) đã được phát triển thành các hệ thống hỗ trợ thiết kế đúng nghĩa (Computer Aided Design). Trong quá trình thiết kế, người kỹ sư phải xử lý một khối lượng lớn các thông tin từ nhiều lĩnh vực rất khác nhau để có thể đưa ra được các quyết định kỹ thuật đúng đắn. Chất lượng thông tin, được thể hiện bằng độ chính xác, độ thời sự, luôn đóng vai trò quan trọng trong quá trình ra quyết định này. Các hệ thống phần mềm máy tính hỗ trợ thiết kế, bên cạnh khả năng tính toán kết cấu, hỗ trợ xây dựng bản vẽ, tính dự toán công trình, còn có khả năng tích hợp thông tin từ nhiều nguồn khác nhau cho một mục đích sử dụng nhất định và, qua đó, làm dễ dàng cho người kỹ sư trong công việc của mình. Cũng như các công trình kỹ thuật khác, các công trình xây dựng được thiết kế và xây dựng cho các mục đích và điều kiện sử dụng nhất định. Một số lượng rất lớn trong số các thông tin được xử lý trong các qúa trình thiết kế và xây dựng này có liên quan trực tiếp hoặc gián tiếp đến vị trí trong không gian của các đối tượng, như sự phân bố dân cư, địa hình, địa mạo, địa chất, thuỷ văn, v.v. của khu vực mà công trình sẽ được xây dựng. Các đối tượng loại này có hai thuộc tính cơ bản: thuộc tính không gian, mô tả vị trí, hình dạng của đối tượng, và thuộc tính chuyên đề, mô tả các tính chất của đối tượng theo một chuyên đề nhất định, như cường độ chịu lực của đất, chiều cao mực nước ngầm. Để phân tích và xử lý thông tin của các đối tượng loại này, một chuyên ngành mới đã được phát triển: ứng dụng công nghệ thông tin để xử lý các đối tượng địa lý hoặc có liên quan đến địa lý. Sản phẩm của chuyên ngành này là các hệ thống thông tin địa lý. Hệ thống thông tin địa lý là các hệ thống thông tin hỗ trợ việc tiếp nhận, xử lý, phân tích và lưu trữ các thông tin của các đối tượng có liên quan đến địa lý. Sau khi ra đời và khoảng đầu những năm 1960, các hệ thống thông tin địa lý đã được ứng dụng rất rộng rãi trong hầu hết tất cả các ngành kinh tế, kỹ thuật. Việc nghiên cứu và tiếp tục phát triển các hệ thống này cho các chuyên ngành, tuy vậy, vẫn đang được thực hiện một cách mạnh mẽ. Trong ngành giao thông vận tải, các hệ thống thông tin địa lý đã sớm được ứng dụng để hỗ trợ cho việc quy hoạch và điều khiển giao thông, hướng dẫn phương tiện tham gia giao thông trong việc tìm đường, cứu hộ, v.v. Hiện nay, khó có thể hình dung các phương tiện giao thông đường biển và đường không mà lại không có các hệ thống dẫn đường dựa trên các hệ thống thông tin địa lý. Trong ngành xây dựng, hệ thống thông tin địa lý đang được nghiên cứu phát triển thành một hệ thống thông tin chuyên dụng đóng vai trò như một cơ sở hạ tầng thông tin cho việc thiết kế, thi công và quản lý các công trình xây dựng. Trong các trường đại học, môn học “Hệ thống thông tin địa lý” đã được đưa vào giảng dạy cho sinh viên các ngành khác nhau. Đối với sinh viên ngành xây dựng, môn học này có mục đích cung cấp các kiến thức cơ bản về các hệ thống thông tin địa lý cũng như khả năng ứng dụng của chúng vào các ngành kinh tế kỹ thuật, đặc biệt là vào các công tác thiết kế, thi công các công trình xây dựng. Tài liệu này được biên soạn như các bài giảng nhằm mục đích hỗ trợ sinh viên ngành xây dựng cầu đường trong quá trình học tập và nghiên cứu môn học “Hệ thống thông tin địa lý” ở trường đại học và được chia thành 4 chương. Chương 1 giới thiệu các nội dung tổng quan, cấu trúc cũng như các khả năng ứng dụng của các hệ thống thông tin địa lý trong các ngành kinh tế, kỹ thuật. Chương 2 trình bày cấu trúc và các thành phần cơ bản của các hệ thống thông tin địa lý Trong chương 3, các vấn đề liên quan đến dữ liệu của hệ thống thông tin địa lý như cấu trúc, mô hình hoá, phân tích và thu thập dữ liệu địa lý sẽ được trình bày. Chương 4 giới thiệu một số hệ thống thông tin địa lý phổ biến cho các ứng dụng phổ thông. Chương 5 sẽ được dành để trình bày các nội dung chính khi xây dựng một hệ thống thông tin địa lý hỗ trợ thiết kế công trình. MỤC LỤC Chương 1 TỔNG QUAN 6 1.1 KHÁI NIỆM VỀ HỆ THỐNG THÔNG TIN ĐỊA LÝ 6 1.1.1 Khái niệm về “Hệ thống thông tin” 6 1.1.2 Khái niệm về “Hệ thống thông tin địa lý” 6 1.2 CÁC CHỨC NĂNG CƠ BẢN CỦA MỘT HTTTĐL 7 1.2.1 Tiếp nhận, tổ chức và mô hình hoá dữ liệu không gian 7 1.2.2 Tìm kiếm, xử lý và phân tích dữ liệu 7 1.2.3 Trình bày dữ liệu 7 1.2.4 Trao đổi thông tin với các hệ thống khác 7 1.3 CÁC YÊU CẦU CƠ BẢN ĐỐI VỚI HTTTĐL 8 1.4 CÁC ỨNG DỤNG TIÊU BIỂU CỦA CÁC HTTTĐL TRONG KINH TẾ VÀ KỸ THUẬT 8 1.4.1 HTTTĐL hỗ trợ quản lý tài nguyên 8 1.4.2 HTTTĐL hỗ trợ quy hoạch 9 1.4.3 HTTTĐL hỗ trợ quản lý cơ sở hạ tầng 9 1.4.4 HTTTĐL trong ngành xây dựng 9 1.4.4.1 Hỗ trợ lập quy hoạch xây dựng 9 1.4.4.2 Hỗ trợ thiết kế và xây dựng công trình 9 1.4.4.3 Hỗ trợ phân tích trạng thái công trình 10 1.4.5 HTTTĐL trong ngành giao thông 10 Chương 2 DỮ LIỆU ĐỊA LÝ 11 2.1 TỔ CHỨC DỮ LIỆU 11 2.2 MÔ HÌNH HOÁ DỮ LIỆU 12 2.2.1 Mô hình hoá hình học 13 2.2.1.1 Mô hình hoá hình học theo phương pháp vector 14 2.2.1.2 Mô hình hoá hình học theo phương pháp raster 16 2.2.2 Mô hình hoá chuyên đề 17 2.3 KHẢO SÁT VÀ THU THẬP THÔNG TIN ĐỊA LÝ 18 2.3.1 Các phương pháp khảo sát trực tiếp 18 2.3.1.1 Đo đạc 18 2.3.1.2 Đo đạc dựa trên hệ thống định vị toàn cầu (GPS) 18 2.3.1.3 Chụp ảnh 22 2.3.2 Các phương pháp khảo sát gián tiếp 23 2.3.3 Cơ sở dữ liệu 24 2.4 PHÂN TÍCH VÀ XỬ LÝ DỮ LIỆU 25 2.4.1 Các phương pháp phân tích hình học cơ bản 25 2.4.2 Các phương pháp phân tích nâng cao 29 2.4.2.1 Phương pháp chồng đa giác (polygon overlay) 29 2.4.2.2 Tìm tuyến tốt nhất 30 2.4.2.3 Mô hình địa hình số 32 Chương 3 CÁC THÀNH PHẦN CƠ BẢN CỦA MỘT HTTTĐL 35 3.1 PHẦN MỀM 35 3.1.1 Khối chương trình tiếp nhận, xử lý đầu vào và mô hình hoá dữ liệu35 3.1.2 Khối chương trình quản lý và lưu trữ dữ liệu 38 3.1.3 Khối chương trình xử lý và phân tích dữ liệu 39 3.1.4 Khối chương trình xuất dữ liệu 39 3.2 PHẦN CỨNG 39 Chương 4 CÁC HỆ THỐNG PHẦN MỀM THÔNG DỤNG HỖ TRỢ XÂY DỰNG HTTTĐL 41 4.1 TỔNG QUAN 41 4.2 CHƯƠNG TRÌNH AUTODESK MAP 42 4.2.1 Giới thiệu chung 42 4.2.2 Sử dụng Autodesk Map 42 4.2.2.1 Tạo dự án (Project) 42 4.2.2.2 Tạo tệp dữ liệu nguồn 43 4.2.2.3 Tìm kiếm dữ liệu 48 Chương 5 XÂY DỰNG HỆ THỐNG THÔNG TIN ĐỊA LÝ HỖ TRỢ THIẾT KẾ CẦU ĐƯỜNG 50 5.1 VAI TRÒ CỦA THÔNG TIN ĐỊA LÝ TRONG THIẾT KẾ CÔNG TRÌNH GIAO THỐNG 50 5.2 CẤU TRÚC HỆ THỐNG THÔNG TIN ĐỊA LÝ HỖ TRỢ THIẾT KẾ CÔNG TRÌNH XÂY DỰNG 51 5.2.1 Thông tin địa hình, địa mạo 51 5.2.2 Thông tin thuỷ văn 52 5.2.3 Thông tin địa chất công trình 53 5.3 CÁC CHỨC NĂNG CƠ BẢN CỦA HỆ THỐNG 54 5.3.1 Xây dựng bề mặt địa hình số 54 5.3.2 Xây dựng mặt cắt địa chất 54 Chương 6 TÀI LIỆU THAM KHẢO 55 CHƯƠNG 1 TỔNG QUAN 1.1 KHÁI NIỆM VỀ HỆ THỐNG THÔNG TIN ĐỊA LÝ Hệ thống thông tin địa lý (HTTTĐL), tên tiếng Anh “Geographic Information System” – GIS, đã được sử dụng lần đầu tiên bởi R. F. Tomlinson năm 1963 khi xây dựng một hệ thống thông tin về các dữ liệu không gian của Canada. Với khái niệm này, một công nghệ mới đã xuất hiện: ứng dụng kỹ thuật thông tin vào xử lý các dữ liệu có liên quan đến vị trí không gian (địa lý). Do lịch sử tên gọi nên các hệ thống thông tin này vẫn mang tên là “Hệ thống thông tin địa lý” mặc dù, về mặt bản chất, các thông tin mà chúng xử lý là các thông tin không gian. Một cách chính xác hơn, các hệ thống thông tin này có thể được gọi là “Hệ thống thông tin không gian” – tên tiếng Anh “spatial information system”. Hiện nay các HTTTĐL đã được ứng dụng rộng rãi trong nhiều lĩnh vực kinh tế, kỹ thuật khác nhau nhằm hỗ trợ việc lập quy hoạch phát triển kinh tế của một vùng hoặc toàn quốc, quy hoạch xây dưng, thiết kế, v.v. 1.1.1 Khái niệm về “Hệ thống thông tin” Một hệ thống với các chức năng cơ bản gồm truy nhập, lưu trữ, xử lý và truy xuất thông tin được gọi là hệ thống thông tin. Hệ thống này bao gồm cả thông tin (dữ liệu) và các chương trình xử lý chúng. Đặc điểm cơ bản của hệ thống thông tin là khả năng tích hợp thông tin, tức là khả năng mà, qua đó, các thông tin mới được tạo thành trên cơ sở các thông tin đã có thông qua các quy tắc phân tích và xử lý nhất định. 1.1.2 Khái niệm về “Hệ thống thông tin địa lý” Hệ thống thông tin địa lý là một hệ thống thông tin mà đối tượng của nó là các thông tin (hoặc dữ liệu) liên quan đến vị trí địa lý (không gian). Với hệ thống này, các thông tin không gian được số hoá, xử lý, tổ chức, phân tích cũng như thể hiện dưới các dạng thích hợp như văn bản, đồ hoạ, bảng biểu, v.v. Các công cụ quan trọng được dùng trong các HTTTĐL là các khối chương trình để tiếp nhận, mô hình hoá dữ liệu, phân tích và hỗ trợ tìm quyết định. Các thông tin địa lý hoặc thông tin không gian ở đây là các thông tin về các đối tượng trên mặt đẩt, như một miền đất, một hệ thống cơ sở hạ tầng, một tuyến đường, v.v. Trong các thông tin này, các dữ liệu giúp xác định một cách trực tiếp hoặc gián tiếp vị trí của đối tượng trên mặt đất đóng một trò quyết định. Rất nhiều thông tin của các đối tượng trong thế giới thật có chứa các dữ liệu về vị trí của đối tượng trong không gian. Ví dụ, khi thông tin về sự phân bố dân cư đã được thu thập, một điều quan trọng khác được đặt ra là, sự phân bố dân cư này được thu thập ở đâu. Điều này được giải quyết thông qua việc sử dụng một hệ toạ độ, có thể là hệ thống kinh độ, vĩ độ kết hợp với cao độ trên mặt đất. Sức mạnh của các HTTTĐL là khả năng kết nối, tích hợp các nguồn thông tin khác nhau trong các mối liên hệ không gian và khả năng đánh giá chúng dựa trên các quan hệ này. Theo ví dụ trên, sự phân bố dân cư ở các khu vực có thể được đưa ra xem xét, đối chiếu với sự phân bố hệ thống giao thông ở các khu vực đó nhằm đưa ra kết luận: khu vực nào cần thiết phải xây dựng các công trình mới để thỏa mãn nhu cầu đi lại của dân cư và phát triển kinh tế. Ở mức độ đơn giản nhất, các HTTTĐL có thể so sánh với các bản đồ. Trong thực tế, các bản đồ thường được xây dựng theo các nội dung chuyên môn và yêu cầu sử dụng khác nhau, như bản đồ hành chính, dân cư, địa hình, v.v. Nếu đặt các bản đồ này chồng lên nhau, người dùng có thể nhận được các hình ảnh về sự phân bố dân cư theo các đơn vị hành chính cũng như sự phân bố dân cư theo điều kiện địa hình. 1.2 CÁC CHỨC NĂNG CƠ BẢN CỦA MỘT HTTTĐL Các chức năng cơ bản của hệ thống thông tin địa lý bao gồm: 1.2.1 Tiếp nhận, tổ chức và mô hình hoá dữ liệu không gian Nhờ các chức năng này, các thông tin không gian ở các dạng tương tự (analog) như bản đồ, ảnh, v.v. đuợc số hoá, tổ chức thành các đối tượng, sắp xếp theo các mô hình thích hợp và lưu trữ trong các cơ sở dữ liệu 1.2.2 Tìm kiếm, xử lý và phân tích dữ liệu Đây là chức năng cơ bản nhất của một HTTTĐL. Chức năng này có nhiệm vụ tìm kiếm, tính toán, dẫn xuất và đánh giá các dữ liệu của hệ thống. Kết quả của việc xử lý và phân tích dữ liệu sẽ là cơ sở cho các quyết định của người sử dụng hệ thống. 1.2.3 Trình bày dữ liệu Một HTTTĐL luôn bao gồm một hoặc nhiều khối chương trình làm nhiệm vụ trình bày dữ liệu của hệ thống dưới các dạng phù hợp như đồ hoạ, văn bản, bảng biểu… giúp cho người dùng dễ dàng sử dụng chúng vào các mục đích nhất định. 1.2.4 Trao đổi thông tin với các hệ thống khác Đây là một chức năng không thể thiếu đối với các hệ thống thông tin hiện đại. Thông qua các giao diện và chuẩn thông tin thích hợp, thông tin của các hệ thống có thể trao đổi với nhau một cách tự động. Với sự phát triển của Internet và các ứng dụng kèm theo, thông tin giữa các hệ thống có thể được trao đổi không phụ thuộc vào khoảng cách không gian và thời gian. 1.3 CÁC YÊU CẦU CƠ BẢN ĐỐI VỚI HTTTĐL Các HTTTĐL cần thoả mãn các yêu cầu cơ bản sau: 1 Khả năng quản lý được các lượng lớn thông tin không gian. 2 Khả năng truy cập các thông tin có liên quan đến sự tồn tại, vị trí cũng như tính chất của một khối lớn các đối tượng không gian. 3 Tính thích ứng với các đòi hỏi rất khác nhau của các đối tượng sử dụng khác nhau. 1.4 CÁC ỨNG DỤNG TIÊU BIỂU CỦA CÁC HTTTĐL TRONG KINH TẾ VÀ KỸ THUẬT Thông tin địa lý được sử dụng ngày càng rộng rãi trong rất nhiều ngành kinh tế kỹ thuật khác nhau. Việc phân tích, xử lý các thông tin này một cách chính xác, đầy đủ và nhanh chóng nhằm, trên cơ sở đó, đưa ra các quyết định đúng đắn về một vấn đề đang là một đòi hỏi của nhiều lĩnh vực khác nhau. Các hệ thống HTTTĐL với các sức mạnh của mình tỏ ra là các công cụ thích hợp đáp ứng được các đòi hỏi đó. Các HTTTĐL đang được sử dụng rộng rãi ở các ngành rất khác nhau. Các ứng dụng tiêu biểu trong số đó là: 1.4.1 HTTTĐL hỗ trợ quản lý tài nguyên Trong hệ thống này, các thông tin về vị trí, tính chất và tình hình sử dụng của các nguồn tài nguyên như đất đai, nguồn nước, v.v. được lưu trữ và xử lý. Trên cơ sở kết hợp với thông tin của các hệ thống khác như thông tin môi trường, khí hậu, v.v. các thông tin của hệ thống này là cơ sở cho các quy hoạch về phân bố dân cư, phát triển các vùng nông nghiệp, công nghiệp cũng như các hệ thống khác như giao thông, thuỷ lợi, v.v. Ở nước ta, hầu hết các tỉnh thành đều đã có các hệ thống HTTTĐL phục vụ cho mục đích này. Một số đặc điểm của hệ thống thông tin này là: 1 Các thông tin được quản lý bao gồm sự phân bố trên mặt bằng cũng như cao độ của các đối tượng nhà cửa, ruộng vườn, hệ thống giao thông, thuỷ lợi, v.v. 2 Các thông tin được quản lý đòi hỏi độ chính xác cao vì liên quan đến các yếu tố pháp lý như quyền sử dụng đất. 3 Các chức năng chính của hệ thống bao gồm: lưu trữ, quản lý, truy nhập và truy xuất. Chức năng xử lý thông tin không đóng vai trò nổi bật do thông tin dẫn xuất trong hệ thống không nhiều và đóng vai trò thứ yếu. 1.4.2 HTTTĐL hỗ trợ quy hoạch Hệ thống này quản lý các thông tin quy hoạch cho một khu vực nhất định. Các đối tượng trong hệ thống này là các đối tượng “quy hoạch”, nghĩa là chưa có trong thực tế. Kết hợp với các hệ thống khác, hệ thống này sẽ giúp trả lời các câu hỏi: “ở đâu, khi nào sẽ diễn ra các hoạt động đang được quy hoạch”, “ai sẽ bị ảnh hưởng bởi quy hoach”… 1.4.3 HTTTĐL hỗ trợ quản lý cơ sở hạ tầng Hệ thống cơ sở hạ tầng của các khu vực, nhất là các thành phố, đòi hỏi phải được quản lý một cách có hệ thống nhằm tạo cơ sở cho việc sử dụng chúng một cách có hiệu qủa cũng như hỗ trợ cho việc quy hoạch phát triển của khu vực. HTTTĐL quản lý cơ sở hạ tầng có thể được xây dựng theo mục đích sử dụng như quản lý hệ thống cấp nước, hệ thống thoát nước, hệ thống các đường cung cấp các dịch vụ khác như điện thoại, truyền hình. v.v. Nhờ hệ thống này, các nhà lập quy hoạch xây dựng có thể nhìn thấy trước các vấn đề sẽ phải xử lý khi xây dựng công trình. 1.4.4 HTTTĐL trong ngành xây dựng HTTTĐL đã và đang được sử dụng rộng rãi trong ngành xây dựng. Các ứng dụng chính của nó có thể được nêu ra ở đây là: 1.4.4.1 Hỗ trợ lập quy hoạch xây dựng Trên cơ sở các thông tin đã được quản lý về phân bố đất đai, dân cư cũng như quy hoạch chung toàn khu vực, các nhà lập quy hoạch có thể xây dựng được quy hoạch xây dựng riêng cho các khu vực. 1.4.4.2 Hỗ trợ thiết kế và xây dựng công trình Khi thiết kế và xây dựng công trình, các hệ thống HTTTĐL có thể cung cấp cho các kỹ sư các thông tin kỹ thuật cần thiết như: điều kiện địa hình, địa chất, thuỷ văn, v.v. của khu vực xây dựng, tình hình phân bố vật liệu xây dựng cũng như các cơ sở xây dựng trong khu vực. Dựa vào các thông tin này, các kỹ sư có thể đưa ra các quyết định về loại công trình hoặc cấu kiện cũng như các biên pháp thi công thích hợp. Trong các công trình [...]... dữ liệu trong là loại hệ thống tự quản lý mà không đòi hỏi có các phần mềm khác Cơ sở dữ liệu ngoài là cơ sở dữ liệu được xây dựng và quản lý bởi các hệ thống phần mềm khác Trước khi hệ thống làm việc được với các cơ sở dữ liệu này, chúng phải được kết nối với hệ thống thông qua các giao diện thích hợp do hệ thống cung cấp 2.3 KHẢO SÁT VÀ THU THẬP THÔNG TIN ĐỊA LÝ Dữ liệu địa lý là một phần cơ bản... nhất đến đối tượng tham gia giao thông đang cần hỗ trợ CHƯƠNG 2 2.1 DỮ LIỆU ĐỊA LÝ TỔ CHỨC DỮ LIỆU Cũng như các bản đồ, các HTTTĐL được xây dựng với các mục đích sử dụng nhất định, như hệ thống thông tin môi trường, hệ thống thông tin mạng lưới giao thông, v.v Các mục đích sử dụng này được mô hình hoá thành các phạm vi chuyên môn hay phạm vi vấn đề (problem domain) của hệ thống Một HTTTĐL có thể hỗ trợ... 1.4.5 HTTTĐL trong ngành giao thông Trong ngành giao thông vận tải, các HTTTĐL đã được sử dụng hết sức rộng rãi để hỗ trợ điều khiển các phương tiện giao thông, tìm kiếm, cứu hộ Thông qua các hệ thống định vị và các HTTTĐL chuyên ngành, các hệ thống thông tin có thể xác định chính xác vị trí của các đối tượng tham gia giao thông từ đó xác định được đường ngắn nhất hoặc hợp lý nhất đên một đích xác định... phổ biến nhất hiện nay để xác định vị trí, hình dạng và chiều cao của của các đối tượng địa lý 2.3.1.2 Đo đạc dựa trên hệ thống định vị toàn cầu (GPS) 1 Giới thiệu chung Hệ thống định vị toàn cầu (Global Positioning System – GPS) là hệ thống hoạt động toàn cầu dựa trên sóng radio Hệ thống này bao gồm 24 vệ tinh địa tĩnh và các trạm điều khiển trên mặt đất Hiện tại có một trạm điều khiển chính và 4... có rất nhiều thông tin như tên vệ tinh, thời gian phát sóng dựa trên đồng hồ của vệ tinh, cao độ của quỹ đạo và nhiều thông tin khác nữa Các ứng dụng dân sự thông thường chỉ được phép mã hóa một phần các thông tin kể trên Mỗi vệ tinh có một mã riêng của mình Nhờ tính phức tạp của mã nên tất cả các các vệ tinh có thể dùng chung một tần số phát sóng mà mã phát ra không sợ bị lẫn với các vệ tinh khác Mã... luôn cần phải được tuân thủ chặt chẽ HTTTĐL, với ý nghĩa là hệ thống thông tin tích hợp, có thể cung cấp thông tin chi tiết cần thiết về các công trình đang tồn tại xung quanh công trình mới sẽ được xây dựng 1.4.4.3 Hỗ trợ phân tích trạng thái công trình Các thông tin về môi trường như độ ẩm, độ mặn của không khí, nước cùng các thông tin về địa chất, thuỷ văn, v.v được lưu trữ trong các HTTTĐL có thể... giác Trong thực tế, các hệ thống GPS cần ít nhất 4 vệ tinh để xác định chính xác vị trí trên mặt đất Vai trò của vệ tinh thứ tư sẽ được trình bày ở phần sau Nguyên tắc đo khoảng cách Khoảng cách từ vệ tinh đến máy thu được xác định thông qua thời gian đi của sóng radio từ vệ tinh đến máy thu đó Thời gian đi của sóng radio được xác định thông qua các mã đã được thống nhất giữa vệ tinh và máy thu (pseudo-random... cơ chế bảo mật cao Phục hồi dữ liệu: là khả năng của các cơ sở dữ liệu có thể phục hồi được các dữ liệu bị mất do hư hỏng hệ thống 2.4 PHÂN TÍCH VÀ XỬ LÝ DỮ LIỆU Các HTTTĐL cần cung cấp các khả năng phân tích và xử lý dữ liệu của hệ thống, bao gồm các dữ liệu địa lý và phi địa lý (dữ liệu chuyên đề) 2.4.1 Các phương pháp phân tích hình học cơ bản Cogo (COmputational GeOmetry) là tập hợp các phép tính... của hệ thống §iÓm §uêng MÆt Khèi Dữ liệu chuyên đề là loại dữ liệu phi địa lý, mô tả các thuộc tính theo một chuyên đề nhất định của đối tượng trong hệ thống, như số làn xe của các tuyến đường, công suất của các trạm trộn bê tông nhựa, v.v Các dữ liệu này cũng được hệ thống xử lý tương tự như các dữ liệu hình học hoặc topo, ví dụ, hệ thống có thể thực hiện các tìm các tìm kiếm có dạng “tìm kiếm các cầu... tính của các đối tượng trong hệ thống Các dữ liệu chuyên đề có thể có dạng bất kỳ như số, văn bản, v.v Các HTTTĐL hiện đại (multimedia GIS: HTTTĐL đa phương tiện) có thể hỗ trợ các dữ liệu đa truyền thông, như ảnh, phim, các siêu văn bản 2.2.1 Mô hình hoá hình học Mô hình hoá hình học là quá trình mô tả, lưu trữ và xử lý các thông tin hình học của các đối tượng trong hệ thống thông qua các phương pháp . các hệ thống thông tin địa lý. Hệ thống thông tin địa lý là các hệ thống thông tin hỗ trợ việc tiếp nhận, xử lý, phân tích và lưu trữ các thông tin của các đối tượng có liên quan đến địa lý. . xử lý nhất định. 1.1.2 Khái niệm về Hệ thống thông tin địa lý Hệ thống thông tin địa lý là một hệ thống thông tin mà đối tượng của nó là các thông tin (hoặc dữ liệu) liên quan đến vị trí địa. không gian (địa lý) . Do lịch sử tên gọi nên các hệ thống thông tin này vẫn mang tên là Hệ thống thông tin địa lý mặc dù, về mặt bản chất, các thông tin mà chúng xử lý là các thông tin không