1. Trang chủ
  2. » Luận Văn - Báo Cáo

Tiểu luận gis đại cương đề tài tìm hiểu về hệ thốống thống tin địa lí gis

41 1 0

Đang tải... (xem toàn văn)

Tài liệu hạn chế xem trước, để xem đầy đủ mời bạn chọn Tải xuống

THÔNG TIN TÀI LIỆU

Nội dung

Phấn tích phấn bôấ dấn c , quy ho ch tuyếấn tính.ư ạQu n lý quy ho ch:ảạ phấn vùng quy ho ch s d ng đấất... Kinh tuyếấn là các đườ ường cong cách đếồu nhau ch yạqua hai đi m c c Băấc và

Trang 1

B TÀI NGUYÊN VÀ MÔI TRỘƯỜNG

TRƯỜNG Đ I H C TÀI NGUYÊN VÀ MÔI TRẠỌƯỜNG TPHCM

TI U LU NỂẬGIS Đ I CẠ ƯƠNG

Đềề tài: Tìm hi u vềề H thốống thống tin đ a lí - GISểệị Giáo viền hướng dẫẫn: Hà Thanh Vẫn

Nhóm th c hi n: Võ Khắốc Chẫu 0710070002ựệ Nguyềẫn Thanh Sang 0710070015

CHƯƠNG 1: T NG QUAN VÊỀ GISỔ 1.1 Quá trình tiềốn hóa c a GIS :ủ

Trang 2

H thông thông tn đ a ly (Geographics Informaton System) ra đ i vao năm 1960 ê i ơ ơ Canada v i cac ng d ng vê( điê(u tra đât đai, ch yêu la l u tr cac thông sô vê( đât.ơ ư u u ư ư Gis xâm nh p vao Vi t Nam t cuôi năm 80, tuy nhiên đên gi a th p niên 90 Gis m i coâ ê ư ư â ơ c h i phat tri n Vi t Nam Va ngay nay GIS đơ ô ê ơ ê ươc nhiê(u ngươi biêt đên nh m tư ô công c hô3 tr qu n ly trong linh v c tai nguyên, thiên nhiên va giam sat môi tru ơ a ư ương, qu n ly đât đai…a

Tính có ích c a thong tin không gian đủ ược th a nh n t rấất s m và cácừ ậ ừ ớ

b n đôồ h a đ ng thong tin không gian đã ch a đ ng thong tin không gian đãả ứ ụ ứ ự

tr thành 1 m t b ph n không th thiếấu c a quá trình quy ho ch và l p quyếấtở ộ ộ ậ ể ủ ạ ậ

đ nh.Ngày càng có nhiếồu lo i b n đò khác nhau ra đ i th hi n các đôấi tị ạ ả ờ ể ệ ượngkhác nhau trến trái đấất.Điếồu này dấẫn đếấn nhu cấồu ph i x lý đôồng th i nhiếồuả ử ờ

b n đôồ trong m t bài toán quy ho ch.ả ộ ạ

Các khái ni m ban đấồu trong trong x lý b n đôồ g p rấất nhiếồukhó khănệ ử ả ặ

khi ph i x lý đôồng th i d li u không gian và d li u thu c tính.Điếồu này thúcả ử ờ ữ ệ ữ ệ ộ

đ y hàng lo i nôẫ l c nghiến c u th nghi m nhăồm phát tri n các công c h uẩ ạ ự ứ ử ệ ể ụ ữ

ích ph c v cho vi c thu th p, l u tr ,truy c p,chuy n đ i,tích h p và hi n thụ ụ ệ ậ ư ữ ậ ể ổ ợ ể ị

d li u không gian và phi không gian T p h p tấất c các công c này cùng v iữ ệ ậ ợ ả ụ ớ

m t sôấ các thành phấồn khác cấấu hình nến H thôấng thông tin đ a lý (GeographicệịInformation System, g i tăất là GIS ).ọ

1.2 Đ nh nghĩa GIS :ị

Các lĩnh v c khoa h c liến quan đếấn GIS là s h i t các lĩnh v c công ngh vàự ọ ự ộ ụ ự ệ

các ngành truyếồn thôấng, nó h p nhấất các sôấ li u mang tính liến ngành băồngợ ệ

t ng h p, mô hình hoá và phấn tích Vì v y có th nói, GIS đổ ợ ậ ể ược xấy d ng trến

các tri th c c a nhiếồu ngành khoa h c khác nhau đ t o ra các h thôấng ph cứ ủ ọ ể ạ ệ ụ

v m c đích cụ ụ th Các ngành này bao gôồm:

Ngành đ a lý:ị là ngành liến quan m t thiếất đếấn vi c bi u diếẫn thếấ gi i và v tríậ ệ ể ớ ị

Trang 3

c a đôấi tủ ượng trong thếấ gi i Nó có truyếồn thôấng lấu đ i vếồ phấn tích khôngớ ờ

gian và nó cung cấấp các kyẫ thu t phấn tích không gian khi nghiến c u.

Ngành b n đốề:ả nguôồn d li u đấồu vào chính c a GIS là các b n đôồ Ngành b nữ ệ ủ ả ả

đôồ có truyếồn thôấng lấu đ i trong vi c thiếất kếấ b n đôồ, do v y nó cũng là khuấnờ ệ ả ậ

mấẫuquantr ngnhấấtc ađấồuraGIS.Công ngh viếẫn thám: các nh v tinh và nh máy bay là nguôồn d li u đ a lýệ ả ệ ả ữ ệ ị

quan tr ng cho h GIS Viếẫn thám bao gôồm c kyẫ thu t thu th p và x lý d li uọ ệ ả ậ ậ ử ữ ệ

m i v trí trến qu đ a cấồu Các d li u đấồu ra c a h thôấng nh v tinh có

th được tr n v i các l p dộ ớ ớ ữ li u c a GIS.ệ ủ

nh máy bay:

khi ta xấy d ng b n đôồ có t l cao thì nh ch p t máy bay làự ả ỷ ệ ả ụ ừ

nguôồn d li u chính vếồ bếồn m t trái đấất đữ ệ ặ ược s d ng làm đấồu vào.ử ụ

B n đốề đ a hình:ảị cung cấấp d li u có chấất lữ ệ ượng cao vếồ v trí c a ranh gi i đấấtị ủ ớ

Ngành thôấng kế: các kyẫ thu t thôấng kế đậ ượ ử ục s d ng đ phấn tích d li u GIS.ể ữ ệ

Nó là đ c bi t quan tr ng trong vi c xác đ nh s phát sinh các lôẫi ho c tínhặ ệ ọ ệ ị ự ặ

khôngchăấcchăấntrongsôấli uc aGIS.

Khoa h c tính toán:ọ t đ ng thiếất kếấ máy tính cung cấấp kyẫ thu t nh p, hi nự ộ ậ ậ ể

th bi u diếẫn d li u Đôồ ho máy tính cung cấấp công c đ th hi n, qu n lýị ể ữ ệ ạ ụ ể ể ệ ả

các đôấi tượng đôồ ho Qu n tr c s d li u cho phép bi u diếẫn d li u dạ ả ị ơ ở ữ ệ ể ữ ệ ướid ng sôấ, các th t c đ thiếất kếấ h thôấng, l u tr , xấm nh p, c p nh t.ạ ủ ụ ể ệ ư ữ ậ ậ ậ

Toán h c:ọ các ngành hình h c, lý thuyếất đôồ th đ c s d ng trong thiếất kếấ họ ị ượ ử ụ ệ

GIS và phấn tích d li u không gian.ữ ệ

• GIS là m t h thốống thống tin áp dung cho d li u đ a lý và đu cộ ệ ữ ệ ị ọ xem nh lã m t h thốống gốồm phầồn c ng ,phầồn mềồm v i các ch cư ộ ệ ứ ớ ứ năng đượ c thiềốt kềố đ thu th p,l u tr ,truy c p và biềốn đ i,phầnể ậ ư ữ ậ ổ

Trang 4

tích và th hi n d li u tham chiềốu đềốn v trí trền m t đầốt,nhăồm hốỗể ệ ữ ệ ị ặ tr gi i quyềốt các bài toán quy ho ch và qu n lý.

1.3 Các thành phẫền c a GIS :ủ

GIS có 5 thành phấồn quan tr ng là : Con ngọ ười ,d li u ,qui trình ,phấồn c ng,ữ ệ ứ

phấồn mếồm.

Các thành phấồn này kếất h p v i nhau nhăồm t đ ng qu n lý và phấn phôấi thôngợ ớ ự ộ ả

tin thông qua bi u diếẫn đ a lý.ể ị

• Con ng ười là thành phấồn quan tr ng nhấất, là nhấn tôấ th c hi n các thaoọ ư ệ

tác điếồu hành s ho t đ ng c a hạ ộ ủ ệ thôấng GIS.Ng ười dùng GIS là nh ng ngữ ườ ử ụi s d ng các phấồn mếồm GIS đ gi i quyếấtể ả

các bài toán không gian theo m c đích c a h H thụ ủ ọ ọ ường là nh ng

ng ườ ượi đc đào t o tôất vếồ lĩnh v c GIS hay là các chuyến gia.ạ ự Người xấyd ng b n đôồ: s d ng các l p b n đôồ đự ả ử ụ ớ ả ược lấấy t nhiếồu nguôồn khác

nhau, ch nh s a d li u đ t o ra các b n đôồ theo yếu cấồu.ỉ ử ữ ệ ể ạ ả

Ngi xuấất b n: s d ng phấồn mếồm GIS đ kếất xuấất ra b n đôồ dườ ả ử ụ ể ả ưới nhiếồuđ nh d ng xuấất khác nhau.Ngị ạ ười phấn tích: gi i quyếất các vấấn đếồ nh tìmả ư

kiếấm, xác đ nh v trí…Ngị ị ười xấy d ng d li u: là nh ng ngự ữ ệ ữ ười chuyếnnh p d li u b n đôồ băồng các cách khác nhau: veẫ, chuy n đ i t đ nhậ ữ ệ ả ể ổ ừ ị

Ng ười qu n tr CSDL: qu n lý CSDL GIS và đ m b o h thôấng v n hànhả ị ả ả ả ệ ậ

tôất.Ng ười thiếất kếấ CSDL: xấy d ng các mô hình d li u lôgic và v tự ữ ệ ậ

lý.Người phát tri n: xấy d ng ho c c i t o các phấồn mếồm GIS đ đápể ự ặ ả ạ ể

ng các nhu cấồu c th

Trang 5

• D li u ,m t cách t ng quát, ngữ ệ ộ ổ ười ta chia d li u trong GIS thành 2ữ ệ

lo i:

D li u không gian (spatial) cho ta biếất kích thữ ệ ướ ậc v t lý và v trí đ a lýị ị

c a các đôấi tủ ượng trến bếồ m t trái đấất.

D li u thu c tính (non-spatial) là các d li u d ng văn b n cho ta biếấtữ ệ ộ ữ ệ ở ạ ả

thếm thông tin thu c tính c a đôấi tộ ủ ượng.

• Phấồn c ng là các máy tính đi n t : PC, mini Computer, MainFrame … làứ ệ ử

các thiếất b m ng cấồn thiếất khi tri n khai GIS trến môi trị ạ ể ường m ng GIS

cũng đòi h i các thiếất b ngo i vi đ c bi t cho vi c nh p và xuấất d li uỏ ị ạ ặ ệ ệ ậ ữ ệ

nh : máy sôấ hoá (digitizer), máy veẫ (plotter), máy quét (scanner)… ư

• Phấồn mếồm ,h thôấng phấồn mếồm GIS rấất đa d ng Môẫi công ty xấy d ngệ ạ ự

GIS đếồu có h phấồn mếồm riếng c a mình Tuy nhiến, có m t d ng phấồnệ ủ ộ ạ

mếồm mà các công ty ph i xấy d ng là h qu n tr CSDL đ a lý D ng phấồnả ự ệ ả ị ị ạ

mếồm này nhăồm m c đích nấng cao kh năng cho các phấồn mếồm CSDLụ ả

thương m i trong vi c: sao l u d li u, đ nh nghĩa b ng, qu n lý cácạ ệ ư ữ ệ ị ả ả

giao d ch do đó ta có th l u các d li u đôồ đ a lý dị ể ư ữ ệ ị ướ ại d ng các đôấit ượng hình h c tr c tiếấp trong các c t c a b ng quan h và nhiếồu côngọ ự ộ ủ ả ệ

vi c khác.

• Qui trình đếồ c p đếấn cách th c d li đậ ứ ữ ệ ược đ a vào h thôấng, l uư ệ ư

tr ,qu n lý,chuy n đ i,phấn tích và cuôấi cùng trình bày dữ ả ể ổ ướ ại d ng s n

ph m cuôấi cùng Qui là nh ng bẩ ữ ước cấồn thiếất đ ược tiếấn hành đ tr l iể ả ờ

các cấu h i cấồn ph i gi i quyếất.ỏ ả ả

Trang 6

1.4 M t sốố ng d ng th c tiềẫn c a GIS :ộứụựủ

Công ngh GIS ngày càng đệ ượ ử ục s d ng r ng rãi GIS có kh năng s d ng dộ ả ử ụ ữ

li u không gian và thu c tính (phi không gian) t các nguôồn khác nhau khi th cệ ộ ừ ự

hi n phấn tích không gian đ tr l i các cấu h i c a ngệ ể ả ờ ỏ ủ ườ ử ụi s d ng M t sôấ

ng d ng c th c a GIS thứ ụ ụ ể ủ ường thấấy trong th c tếấ là:

Qu n lý h thốống đảệường phốố, bao gốềm các ch c nắng:ứ tìm kiếấm đ a ch khiị ỉ

xác đ nh đc v trí cho đ a ch phôấ ho c tìm v trí khi biếất trượ ị ị ỉ ặ ị ướ ịc đ a ch phôấ.

Đ ường giao thông và s đôồ; điếồu khi n đơ ể ường đi, l p kếấ ho ch l u thông xe c ậ ạ ư ộ

Phấn tích v trí, ch n khu v c xấy d ng các ti n ích nh bãi đôẫ xe, ga tàu xe…ị ọ ự ự ệ ư

L pkếấho chpháttri ngiaothông.

Qu n lý giám sát tài nguyền, thiền nhiền, mối trảường bao gốềm các ch cứ

nắng: qu n lý gió và thu h , các nguôồn nhấn t o, bình đôồ lũ, vùng ng p úng,ả ỷ ệ ạ ậ

đấất nông nghi p, tấồng ng p nệ ậ ước, r ng, vùng t nhiến, phấn tích tác đ ng môiừ ự ộ

tr ường… Xác đ nh ví trí chấất th i đ c h i Mô hình hoá nị ả ộ ạ ước ngấồm và đường ônhiếẫm Phấn tích phấn bôấ dấn c , quy ho ch tuyếấn tính.ư ạ

Qu n lý quy ho ch:ảạ phấn vùng quy ho ch s d ng đấất Các hi n tr ng xu thếấạ ử ụ ệ ạ

môitr ường.Qu nlýchấấtlượngnước.

Qu n lý các thiềốt b :ả ị xác đ nh đ ng ôấng ngấồm, cáp ngấồm Xác đ nh t i tr ngị ườ ị ả ọ

c a lủ ưới đi n Duy trì quy ho ch các thiếất b , s d ng đệ ạ ị ử ụ ường đi n.ệ Phấn tích t ng điếồu tra dấn sôấ, l p b n đôồ các d ch v y tếấ, b u đi n và nhiếồuổ ậ ả ị ụ ư ệ

ng d ng khác.

- GIS trong linh v c qu n ly môi trư a ương va ki m soat điê(u ki n t nhiên: qu n ly ôê ê ư a nhiê3m, qu n ly nguô(n na ươc, đ ng th c v t, khi tô ư â ương th y văn.u

- GIS trong linh v c qu n ly h tâ(ng ky3 thu t: xây d ng, quy ho ch, giao thông, đi nư a a â ư a ê l c, viê3n thông, câp thoat nư ươc.

- GIS trong qu n ly kinh tê xa h i.a ô

Trang 7

Chương 2 : H Thốống T a Đ ệọộ

2.1 H thốống t a đ đ a lý :ệọộ ị

H t a đ đ a lý s d ng bếồ m t hình cấồu đ xác đ nh v trí c a m t đi m trếnệ ọ ộ ị ử ụ ặ ể ị ị ủ ộ ể

trái đấất Đ n v đo c a h là đ ơ ị ủ ệ ộ Vì đấy là h t a đ găấn liếồn v i tr c trái đấấtệ ọ ộ ớ ụ

nến đ xác đ nh v trí c a đôấi tể ị ị ủ ượng ng ười ta chia bếồ m t trái đấất thành các

đng kinh tuyếấn và vĩ tuyếấn Kinh tuyếấn là các đườ ường cong cách đếồu nhau ch y

qua hai đi m c c Băấc và Nam, vĩ tuyếấn là các để ự ường tròn song song có tấm năồmtrến tr c c a trái đấất Giao đi m gi a kinh tuyếấn và vĩ tuyếấn t o thành các ôụ ủ ể ữ ạ

lướ Trong sôấ các kinh tuyếấn và vĩ tuyếấn có hai đ ng quan tr ng nhấất đ ci. ườ ọ ượ

lấấy làm gôấc to đ đó là: vĩ tuyếấn có bán kính l n nhấất - chính là đạ ộ ớ ường xích đ o

và kinh tuyếấn ch y qua vùng Greenland nạ ước Anh Giao đi m gi a hai để ữ ườngnày là gôấc to đ Hai đạ ộ ường này cũng đôồng th i chia trái đấất làm 4 phấồn băồng

nhau: n a Băấc và Nam năồm phía trến và dử ướ ủi c a đường xích đ o; n a Đôngạ ử

và Tấy năồm phía bến ph i và trái c a kinh tuyếấn gôấc.ở ả ủ M t đi m năồm trến m tộ ể ặ

cấồu seẫ có hai giá tr to đ là kinh đ và vĩ đ đị ạ ộ ộ ộ ược xác đ nh nh trong hình veẫị ư

trến Giá tr này có th đị ể ược đo băồng đ theo c sôấ 10 ho c theo đ , phút,ộ ơ ặ ộ

giấy Miếồn giá tr c a vĩ đ : -900 ÷ 900kinh đ : -1800 ÷ 1800ị ủ ộ ộ

Trang 8

chú ý: ch trến đỉ ường xích đ o thì kho ng cách m t đ c a vĩ tuyếấn m i băồngạ ả ộ ộ ủ ớ

kho ng cách m t đ trến kinh tuyếấn Trến các vĩ tuyếấn khác kho ng cách nàyả ộ ộ ả

khác nhau rấất nhiếồu Ng ười ta tính răồng m t đ trến kinh tuyếấn dài kho ngộ ộ ả

111,321 km trong khi 600 trến vĩ tuyếấn ch có đ dài 55,802 km Chính vì sỉ ộ ự

khác nhau này nến ta không th đo chính xác để ược chiếồu dài và di n tích c aệ ủ

đôấi t ượng khi d li u b n đôồ đệ ả ược chiếấu lến m t ph ng.ẳ M t cấồu và m t Ellipsoid trong h to đ đ a lý có hai bếồ m t hình cấồu đặ ặ ệ ạ ộ ị ặ ượ ửc sd ng đó là: m t cấồu (tuy t đôấi) và m t Ellipsoid.ụ ặ ệ ặ Vì bếồ m t c a trái đấất c a taặ ủ ủ

không ph i là hình cấồu tuy t đôấi mà nó gấồn v i hình Ellipsoid nến m t Ellipsoidả ệ ớ ặ

thường được dùng đ bi u diếẫn Tuy nhiến đôi khi ngể ể ười ta cũng s d ng m tử ụ ặ

cấồu đ công vi c tính toán dếẫ dàng h n Khi t l n b n đôồ rấất nhể ệ ơ ỷ ệ ả ỏ < 1:5000.000, t l này s khác bi t gi a d li u bi u diếẫn băồng m t cấồu và m t Ellipsoid

là không th phấn bi t để ệ ược băồng m t thặ ường Lúc này, m t cấồu đặ ược dùng.Nh ng khi t l > 1:1.000.000 thì ngư ỷ ệ ười ta cấồn thiếất ph i dùng m t Ellipsoid đả ặ ể

đ m b o đ chính xác Do đó, vi c l a ch n m t cấồu hay m t Ellipsoid phả ả ộ ệ ự ọ ặ ặ ụ

thu c vào m c đích c a b n đôồ và đ chính xác d li u.ộ ụ ủ ả ộ ữ

Trang 9

Nếấu m t cấồu d a trến hình tròn thì m t Ellipsoid l i có c s là hình Ellip Hìnhặ ự ặ ạ ơ ở

Ellip được xác đ nh b i hai bán tr c mà ta hay g i là: bán tr c l n và bán tr cị ở ụ ọ ụ ớ ụ

nh Ta cho Ellip xoay quanh bán tr c nh ta seẫ thu đỏ ụ ỏ ược hình Ellipsoid Kíchthước và hình d ng c a Ellipsoid đạ ủ ược xác đ nh b i bán tr c l n a và bán tr cị ở ụ ớ ụ

nh b, hay b i a và h sôấ d t ff = (a - b) / a.ỏ ở ệ ẹ Vì h sôấ f rấất nh nến ngệ ỏ ười ta

Trang 10

luôn lấấy h to đ đ a lý làm c s ệ ạ ộ ị ơ ở H to đ quy chiếấu đ c đ c tr ng b i haiệ ạ ộ ượ ặ ư ở

tr c x theo phụ ương ngang và y theo ph ương th ng đ ng Gôấc to đ là giaoẳ ứ ạ ộ

đi m c a hai tr c này Hai tr c giao nhau đôồng th i chia m t ph ng làm 4ể ủ ụ ụ ờ ặ ẳ

phấồn tương ng v i 4 phấồn trong h to đ đ a lý M t đi m trến m t đứ ớ ệ ạ ộ ị ộ ể ặ ượcxác đ nh đị ược xác đ nh b i c p giá tr (x, y).ị ở ặ ị

Có rấất nhiếồu phép chiếấu bếồ m t cong c a trái đấất lến m t ph ng song vếồ c b nặ ủ ặ ẳ ơ ả

ta có th hi u nh sau Lấấy m t m nh bìa cu n xung quanh bếồ m t cấồu trongể ể ư ộ ả ộ ặ

h to đ đ a lý theo m t hình tr đ ng T tấm c a bếồ m t cong ta veẫ các tiaệ ạ ộ ị ộ ụ ứ ừ ủ ặ

căất các đi m giao gi a kinh tuyếấn và vĩ tuyếấn, đôồng th i kéo dài căất m t tr ể ữ ờ ặ ụ

Th c chấất c a vi c này là chiếấu các ô lự ủ ệ ưới lến bếồ m t ph ng M t bìa ra ta cóặ ẳ ở ờ

kếất qu c a phép chiếấu Nhìn vào tấấm bìa ta nh n thấấy, các ô lả ủ ậ ưới đã thay đ i

khá nhiếồu (biếấn d ng), co l i ho c dãn ra Càng xa đạ ạ ặ ường xích đ o thì s biếấnạ ự

d ng càng l n Điếồu này gấy nến s thay đ i vếồ hình d ng, kích thạ ớ ự ổ ạ ước, kho ng

Sau đó người ta dùng các công th c toán h c đ tứ ọ ể ương ng to đ c a bếồ m tứ ạ ộ ủ ặ

cong lến to đ m t ph ng chiếấu.ạ ộ ặ ẳ Các phép chiếấu khác nhau gấy ra các biếấnd ng b n đôồ khác nhau nến vi c s d ng phép chiếấu nào là d a vào m c đíchạ ả ệ ử ụ ự ụ

c a b n đôồ và đủ ả ộ chính xác c a dủ ữ li u.ệ Các phép chiếấu c b nơ ả Trong phấồn này ta seẫ tìm hi u ba phép chiếấu c b n vàể ơ ả

thng đườ c s d ng nhấất đó là phép chiếấu v i m t chiếấu: m t hình nón, m tượ ử ụ ớ ặ ặ ặ

hình tr và m t ph ng phụ ặ ẳ ương v ị B c đấồu tiến khi tiếấn hành phép chiếấu nàyướ

là t o ra m t hay m t t p các đi m tiếấp xúc Các đi m tiếấp xúc này đạ ộ ộ ậ ể ể ượ ọc g i làcác tiếấp đi m hay là tiếấp tuyếấn (trong trể ường h p là đợ ường th ng) Các đi mẳ ể

này có vai trò rấất quan tr ng, vì đ biếấn d ng c a phép chiếấu trến nh ng đi mọ ộ ạ ủ ữ ể

Trang 11

này băồng không Đ biếấn d ng seẫ tăng khi kho ng cách gi a đi m chiếấu vàộ ạ ả ữ ể

đi m tiếấp xúc tăng.

M t hình nónĐ th c hiến phép chiếấu này ngặ ể ự ười ta cho dùng m t m t hình nónộ ặ

“úp” lến bếồ m t cấồu Đặ ường th ng tiếấp xúc gi a m t nón và m t cấồu là m t vĩẳ ữ ặ ặ ộ

tuyếấn và đc g i là vĩ tuyếấn chu n Các đượ ọ ẩ ường kinh tuyếấn sau khi chiếấu m t

nón seẫ thành nh ng đữ ường th ng đ ng, các đẳ ứ ường vĩ tuyếấn seẫ t o thành nh ngạ ữ

đường tròn Sau khi th c hi n phép chiếấu, ngự ệ ười ta seẫ căất hình nón d c theo

m t kinh tuyếấn bấất kỳ, lúc này ta seẫ độ ược kếất qu c a phép chiếấu trến bếồ m tả ủ ặ

nón S giao nhau gi a nh ng đự ữ ữ ường th ng và cung tròn seẫ t o nến m t m tẳ ạ ộ ặ

li Đướ ng th ng đôấi di n v i đườ ẳ ệ ớ ường căất đ ược g i là kinh tuyếấn trung

tấm Càng xa vĩ tuyếấn chu n đ biếấn d ng càng tăng Do đó đ tăng đ chínhẩ ộ ạ ể ộ

xác ngi ta căất b phấồn đ nh c a m t nón hay ta không tiếấn hành chiếấu lếnườ ỏ ỉ ủ ặ

vùng này Phép chiếấu này th ường đ ược dùng cho vi c chiếấu các vùng có các vĩ

tuyếấn trung bình ch y qua và hạ ướng theo chiếồu đông - tấy.M t hình tr Giôấng nh phép chiếấu m t nón, phép chiếấu này cũng có m t đặ ụ ư ặ ộ ườngth ng tiếấp tuyếấn Khi s d ng m t tr , ngẳ ử ụ ặ ụ ười ta phấn làm 3 lo i tuỳ thu c vàoạ ộ

v trí tị ương đôấi c a m t trủ ặ ụ so v i m t cấồu:ớ ặ

Hình tr đụ ượ ặc đ t theo ph ương th ng đ ng và tiếấp xúc v i m t cấồu theo m tẳ ứ ớ ặ ộ

v tuyếấn, thị ường là đ ường xích đ o G i là phép chiếấu Mercator.ạ ọ

Hình tr đụ ượ ặc đ t theo ph ương năồm ngang, đ ường th ng tiếấp xúc là m t kinhẳ ộ

tuyếấn.G ilàphépchiếấuTransverse.Hình tr đ t xiến và tiếấp xúc v i m t cấồu theo m t đụ ặ ớ ặ ộ ường tròn có bán kính l n

nhấất (băồng v i bán kính đớ ường xính đ o) G i là phép chiếấu Oblique.ạ ọ

Phép chiếấu th ường đ ượ ử ục s d ng nhấất là Mercator Trong phép chiếấu này, các

Trang 12

đ ường kinh tuyếấn seẫ đ ược chiếấu thành nh ng đữ ường th ng đ ng cách đếồuẳ ứ

nhau, các đ ường vĩ tuyếấn seẫ tr thành nh ng đở ữ ường năồm ngang kho ng cách

không đếồu nhau; tăng dấồn vếồ phía hai c c Do đó biếấn d ng seẫ tăng dấồn vếồ phíaự ạ

hai c c Sau khi th c hi n phép chiếấu, ngự ự ệ ười ta seẫ căất m t hình tr d c theoặ ụ ọ

m t kinh tuyếấn, tr i ra trến m t ph ng ta seẫ thu độ ả ặ ẳ ược kếất qu ả M t ph ng phặ ẳ ương v Là phép chiếấu d li u b n đôồ lến m t m t ph ng tiếấp xúcị ữ ệ ả ộ ặ ẳ

v i m t cấồu Đi m tiếấp xúc này có th là: năồm t i hai c c, t i đớ ặ ể ể ạ ự ạ ường xích đ o,

ho c t i m t v trí bấất kỳ năồm gi a V trí c a đi m tiếấp xúc cho ta biếất v tríặ ạ ộ ị ữ ị ủ ể ị

tng đôấi c a m t ph ng chiếấu v i m t cấồu và t o nến ba ki u chiếấu khácươ ủ ặ ẳ ớ ặ ạ ể

nhau:polar,equatorialvàoblique M t ph ng chiếấu tiếấp xúc v i c c c a m t cấồu là ki u chiếấu đ n gi n nhấất vàặ ẳ ớ ự ủ ặ ể ơ ả

cũng hay dùng nhấất Trong phép chiếấu này, các đ ường kinh tuyếấn seẫ đ ược chiếấuthành m tộ chùm đ ng th ng giao nhau đi m c c, vĩ tuyếấn là các đ ngườ ẳ ở ể ự ườ

tròn có cùng tấm là c c c a m t cấồu Góc gi a các đự ủ ặ ữ ường kinh tuyếấn đượ ảc b otôồn.

Chương 3 : Mố hình và cẫốu trúc d li u khống gianữ ệ

Đấy là d ng d li u c b n c a m t h thôấng thông tin đ a lý D ng dạ ữ ệ ơ ả ủ ộ ệ ị ạ ữ

li u này bao gôồm các thông tin có tính đôồ h a ch rõ hình d ng, ph m v khôngệ ọ ỉ ạ ạ ị

gian, v trí đ a lý c a m t th c th trong thếấ gi i th c đị ị ủ ộ ự ể ớ ự ược khái quát hóathành các đ c tính đ a lý nh đi m, đặ ị ư ể ường hay vùng trến b n đôồ ( nh) Trongả ả

máy tính sôấ, d li u không gian c a các th c th có th đữ ệ ủ ự ể ể ược bi u diếẫn theo

hai mô hình Raster và Vector.

Các đôấi t ượng không gian trong GIS đ ược nhóm theo ba lo i đôấi tạ ượng:

đi m, đểường và vùng Trong môẫi ki u cấấu trúc d li u, cách t ch c d li uể ữ ệ ổ ứ ữ ệ

Trang 13

cho ba đôấi t ượng không gian trến khác nhau Tuỳ t l ho c m c đ chi tiếất màỷ ệ ặ ứ ộ

các đôấi t ượng không gian đ ược thiếất kếấ trong GIS khác nhau Trong t l nhỷ ệ ỏ

thì nhiếồu khi đi m là c m t vùng trong t l l n Ba đôấi tể ả ộ ỷ ệ ớ ượng không gian dù

mô hình cấấu trúc d li u GIS nào đếồu có m t đi m chung là v trí c a chúng đếồuữ ệ ộ ể ị ủ

đ ược ghi nh n băồng giá tr to đ trong m t h to đ nào đó tham chiếấu v iậ ị ạ ộ ộ ệ ạ ộ ớ

Khái ni m nh Raster: M t file nh ch p vếồ m t đôấi tệ ả ộ ả ụ ộ ượng không gian qua máynh photo ho c m t nh sôấ ch p t máy ch p sôấ (digital camera) ho c nh sôấả ặ ộ ả ụ ừ ụ ặ ả

thu nh n t các đấồu ghi ph trến các v tinh là các nh có cấấu trúc raster.ậ ừ ổ ệ ả

Raster đượ ịc đ nh nghĩa nh là ma tr n không gian c a các đ n v nh (pictureư ậ ủ ơ ị ả

element) còn g i là các pixel Các pixel có kích thọ ước đôồng nhấất vếồ m t hình h c,ặ ọ

chúng là các ô vuông nh và đỏ ược xếấp theo các dòng và các c t giôấng nh m tộ ư ộ

lưới ô vuông (hình I.9)

Trang 14

Hình I.9: Ma tr n không gian c a m t file nh raster có cấấu trúc pixelậ ủ ộ ả

Cấấu trúc raster là m t trong nh ng cấấu trúc d li u đ n gi n nhấất trong GIS.ộ ữ ữ ệ ơ ả

Nó còn được g i là “t ch c theo ô vuông c a d li u không gian” (cellularọ ổ ứ ủ ữ ệ

organization of spatial data) Pixel là phấồn t c s c a cấấu trúc d li u Rasterử ơ ở ủ ữ ệ

đ bi u diếẫn m t đ c tr ng đ a lý f(x,y) nào đó, giá tr c a pixel ch tính chấấtể ể ộ ặ ư ị ị ủ ỉ

c a đôấi tng không gian Giá tr sôấ c a pixel chính là mã đượ ị ủ ược găấn cho đôấit ượng không gian (t c là môẫi đôấi tứ ượng không gian có m t mã nhấất đ nh) Giáộ ị

tr băồng không thị ường là nh ng pixel ch vùng ngoài khu v c nghiến c u Ví dữ ỉ ự ứ ụ

các đôấi tng đấất trôồng băấp có mã băồng 1, đấất trôồng cam có mã băồng 2, đấấtượ

trôồng điếồu có mã băồng 3, đấất trôồng mía có mã băồng 4

Hình I.10: Các đôấi tượng không gian được mã hoá trong mô hình RasterNh v y, mô hình Raster bi u diếẫn không gian nh là m t ma tr n sôấ nguyến,ư ậ ể ư ộ ậ

môẫi m t giá tr sôấ nguyến đ i di n cho m t thu c tính, v trí c a sôấ nguyếnộ ị ạ ệ ộ ộ ị ủ

chính là v trí c a đôấi tị ủ ượng Ma tr n không gian t các ô nh này đậ ừ ả ược mã hoá

Trang 15

và l u tr trong máy tính theo quy lu t nhấất đ nh thông qua v trí c a t ng ôư ữ ậ ị ị ủ ừ

nh và đả ược tham chiếấu t i h to đ dùng cho Trái đấất g i là h to đớ ệ ạ ộ ọ ệ ạ ộ

Cartsian theo hai tr c x và y.

V i cấấu trúc d li u d ng raster, giá tr c a thông sôấ nghiến c u nh đ caoớ ữ ệ ạ ị ủ ứ ư ộ

đ a hình (m), lo i đấất, sinh khôấi th c v t (gr/mị ạ ự ậ 2)…ph i đả ược xác đ nh cho t ngị ừ

ô l ưới (cell) Trong cấấu trúc d li u d ng raster (hình I.11), các v t th trến b nữ ệ ạ ậ ể ả

đôồ có th để ược mô t băồng các yếấu tôấ (map feature) sau:

• Đi m (point): có th để ể ược bi u diếẫn băồng m t fixel hay nhiếồu fixelể ộ

tuỳ thu c vào t l (đ phấn gi i c a nh)ộ ỷ ệ ộ ả ủ ả

• Đ ường (line): là t p h p các ô lậ ợ ưới vuông có cùng giá tr f (x,y) nôấi

tiếấp nhau và săấp xếấp theo m t hộ ướng nhấất đ nh

• Vùng (area): Vùng được xác đ nh băồng m t m ng gôồm nhiếồu pixelị ộ ả

có cùng giá tr thu c tính f (x,y) tr i r ng ra theo nhiếồu phị ộ ả ộ ương.

Hình I.11: Cấấu trúc d li u Rasterữ ệ

Trến th c tếấ môẫi pixel có m t c p to đ (x, y) duy nhấất M t đôấi tự ộ ặ ạ ộ ộ ượng khônggian có kích thước nh h n m t pixel, ví d l n h n m t n a pixel, seẫ đỏ ơ ộ ụ ớ ơ ộ ử ược coinh là m t pixel tr n v n và có giá tr vếồ di n tích và to đ c a chính pixel màư ộ ọ ẹ ị ệ ạ ộ ủ

nó năồm trong Vì v y đ phấn gi i c a pixel đóng vai trò hếất s c quan tr ng vếồậ ộ ả ủ ứ ọ

đ chính xác c a d li u Raster Kích thộ ủ ữ ệ ướ ược đc ch n cho m t ô lọ ộ ưới (pixel)c a m t vùng nghiến c u ph thu c vào đ phấn gi i d li u yếu cấồu cho phấnủ ộ ứ ụ ộ ộ ả ữ ệ

Trang 16

tích chi tiếất Ô ph i đ nh đ năấm băất chi tiếất đả ủ ỏ ể ược yếu cấồu, nh ng đ l n đư ủ ớ ể

b nh máy tính và phép toán phấn tích có th th c hi n hi u qu ộ ớ ể ự ệ ệ ả

M t đi m trong thếấ gi i th c là m t ngôi nhà th trong mô hình Raster seẫ làộ ể ớ ự ộ ờ

m t vài pixel có cùng giá tr sôấ (mã) Nếấu đ l n c a ngôi nhà theo t l nh cóộ ị ộ ớ ủ ỷ ệ ỏ

th ch là m t pixel Đ l n c a pixel theo chiếồu x, y seẫ là đ phấn gi i khôngể ỉ ộ ộ ớ ủ ộ ả

gian c a ma tr n raster (trong viếẫn thám g i là đ phấn gi i c a nh)ủ ậ ọ ộ ả ủ ả

Trong cấấu trúc Raster, đường được bi u diếẫn băồng nh ng pixel có cùng giá trể ữ ị

f(x,y) liến tiếấp nhau Vì trong cấấu trúc Raster, các pixel đ ược xếấp theo hàng, c t,

nh m t ma tr n đi m nến đư ộ ậ ể ường nét không tr n, có d ng zic-zac Vùng đơ ạ ượcxác đ nh băồng m t m ng gôồm nhiếồu pixel có cùng giá tr thu c tính f(x,y) tr iị ộ ả ị ộ ả

r ng ra theo nhiếồu phộ ương.Hình I.12: Mô hình cấấu trúc Raster

u đi m c a cấấu trúc d li u d ng raster là

x lý và phấn tích Tôấc đ tính toán nhanh, th c hi n các phép toán b n đôồ dếẫử ộ ự ệ ả

dàng Dếẫ dàng liến kếất v i d li u viếẫn thám Cấấu trúc raster có nhớ ữ ệ ược đi m là

kém chính xác vếồ v trí không gian c a đôấi tị ủ ượng Khi đ phấn gi i càng thấấpộ ả

(kích thước pixel l n) thì s sai l ch này càng tăngớ ự ệ

Mô hình d li u này thích h p trong mô t các đôấi tữ ệ ợ ả ượng, hi n tệ ượng phấnbôấ liến t c trong không gian (đ cao, nhi t đ , lo i hình s d ng đấất…), dùngụ ộ ệ ộ ạ ử ụ

đ l u gi thông tin d ng nh ( nh m t đấất, hàng không, vũ tr ) M t sôấể ư ữ ạ ả ả ặ ụ ộ

d ng mô hình bi u diếẫn bếồ m t nh DEM (ạ ể ặ ư Digital Elevation Model), DTM(Digital Terrain Model), TIN (Triangulated Irregular Network) trong CSDL cũngthu c d ng raster.ộ ạ

Trang 17

• Thu c tính c a ố nh:ộủả

Thu c tính gán cho ô seẫ đ nh nghĩa phấn l p, nhóm, ch đếồ ho c giá tr đo độ ị ớ ủ ặ ị ược t i v trí c a ô Ô có th có giá tr là sôấ nguyến ho c sôấ th p phấn Khi m t giáở ạ ị ủ ể ị ặ ậ ộ

tr sôấ nguyến đị ượ ử ục s d ng cho ô nh, nó có th đả ể ược dùng làm mã nh n d ng.ậ ạ

• Các ki u d li u: ểữ ệ

Giá tr ô nh có th bi u diếẫn cho m t trong bôấn ki u d li u sau đấy:ị ả ể ể ộ ể ữ ệ

• Ki u d li u đ nh danh (Nominal data): M t giá tr ki u d li uể ữ ệ ị ộ ị ể ữ ệ

đ nh danh giúp nh n d ng th c th này v i th c th khác Đấy làị ậ ạ ự ể ớ ự ể

nh ng giá tr đ nh tính, không ph i là giá tr đ nh lữ ị ị ả ị ị ượng S d ngử ụ

nominal data cho phấn lo i đấất.

• Ki u d li u th t (Ordinary data): M t giá tr ki u d li u thể ữ ệ ứ ự ộ ị ể ữ ệ ứ

t xác đ nh h ng c a m t th c th so v i nh ng th c th khác.ự ị ạ ủ ộ ự ể ớ ữ ự ể

Nh ng phép đo này cho thấấy v trí, nh th t th nhấất, th haiữ ị ư ứ ự ứ ứ

ho c th ba, nh ng chúng không thiếất l p t l tặ ứ ư ậ ỷ ệ ương đôấi ho c

biến đ B n không th suy lu n ra độ ạ ể ậ ượ ực s khác nhau vếồ đ nh

lượng nh là th c th này l n h n, cao h n, ho c dày đ c h nư ự ể ớ ơ ơ ặ ặ ơ

nh ng th c th khác ra sao.ữ ự ể

• Ki u kho ng d li u: M t giá tr ki u kho ng d li u đ i di n choể ả ữ ệ ộ ị ể ả ữ ệ ạ ệ

m t phép đo theo m t thang chia đ nào đấấy nh th i gian trongộ ộ ộ ư ờ

ngày, nhi t đ Fahrenheit và giá tr đ pH Có th làm nh ng phépệ ộ ị ộ ể ữ

Trang 18

so sánh t ương đôấi gi a các kho ng d li u Vi c so sánh giá tr đoữ ả ữ ệ ệ ị

v i đi m 0 c a thang chia đ là không có ý nghĩa.ớ ể ủ ộ

• Ki u d li u t l : M t giá tr ki u d li u t l đ i di n m t giáể ữ ệ ỷ ệ ộ ị ể ữ ệ ỷ ệ ạ ệ ộ

tr đo trến m t thang chia đ v i đi m gôấc 0 côấ đ nh và có ý nghĩa.ị ộ ộ ớ ể ị

Các toán t có th s d ng đử ể ử ụ ược nh ng giá tr này đ d đoán kếấtữ ị ể ự

qu Nh ng ví d c a ki u d li u t l là đ tu i, kho ng cách,ả ữ ụ ủ ể ữ ệ ỷ ệ ộ ổ ả

tr ng lọ ượng và th tích.

• Các d ng d li u raster:ạữ ệ

• Ảnh v tinh: Thu nh n nh v tinh là m t cách veẫ b n đôồ m i tệ ậ ả ệ ộ ả ở ọ ỷ

l v i chi phí thấấp nhấất nh v tinh có lo i có màu ho c đen trăấng.ệ ớ ả ệ ạ ặ • Ảnh hàng không: Đ ược dùng đ t o ra nh ng b n đôồ chi tiếất.ể ạ ữ ả

• D li u d ng Vector ñữ ệ ở ạ ượ ổ ứ ởc t ch c 2 mô hình: mô hình Spagheti, mô hìnhquan h không gian Topology.

*Mố hình Spagheti:

• Không mô t đả ược môấi quan h không gian gi a các ñôấi tệ ữ ượng, vì thếấ cácphép phấn tích, tính toán không gian ñếồu th c hi n khó khăn.ự ệ

• Đôấi v i d li u d ng vùng, đớ ữ ệ ạ ường ranh gi igi a 2 vùng ñớ ữ ược ghi nh n 2 lấồn,

môẫi lấồn cho m t vùng.

• u đi m c a mô hình là đ n gi n, dếẫ trình bày, biến t p, in ấấn vì v y vấẫnƯ ể ủ ơ ả ậ ậ

đượ ử ục s d ng r ng rãi đ thành l p b n đôồ.ộ ể ậ ả

Trang 19

• Phấồn mếồm ñi n hình là Mapinfo

* Mố hình quan h khống gian Topology:ệ

• Mô hình Vector Topology: ph c t p, các ñôấi tứ ạ ượng ñược qu n lý b i to đ vàả ở ạ ộ

băồng môấi quan h không gian gi a các đôấi tệ ữ ượng • Mô hình DL Vector Topology gôồm:

– Thông tin vếồ v trí không gian (Spatial data): th hi n theo mô hình Vector -ị ể ệ

các t a đ mô t v trí, hình d ng, đọ ộ ả ị ạ ường biến c a các đôấi tủ ượng.

– Thông tin vếồ quan h không gian (Relational Spatial data –Topology) Mô hình

DLTopology th hi n QHKG dể ệ ưới 3 ki u quan h là:ể ệ

+ Liến thông v i nhau : th hi n d ng file thớ ể ệ ạ ường – đi m nôấi (Arc-Node

+Kếồ nhau : th hi n dể ệ ướ ại d ng file mô t đả ường bao (Polygon- Arc Topology )+Năồm trong nhau, ph nhau

- Dếẫ dàng th c hi n nhiếồu phép toán phấn tích khác nhau.ự ệ

- Bài toán mô ph ng là có th th c hi n ñỏ ể ự ệ ược do ñ n v không gianlà giôấngơ ị

nhau (ô ñ n v ).ơ ị

-Kyẫ thu t x lý ñ n gi n.ậ ử ơ ả

Nhược đi m:ể

- Dung lượng d li u l n.ữ ệ ớ

Trang 20

- Đ chính xác có th gi m nếấu s d ng không h p lý kích thộ ể ả ử ụ ợ ướccác ô ñ n v ơ ị

- Các quan h Topo đệ ược xác đ nh băồng m ng kếất nôấi.ị ạ

- Chính xác vếồ hình h c, chấất lọ ượng không thay ñ i khi phóng to

- Kh năng s a ch a, b sung, thay đ i các d li u hình h c cũng nh thu cả ử ữ ổ ổ ữ ệ ọ ư ộ

Ngày đăng: 05/04/2024, 14:38