Chương 1. Tổng quan về Hệ thống thông tin địa lý doc

Chương TỔNG QUAN VỀ NG HỆ THÔNG TIN ĐỊA LÝ 1.1 ĐỊNH NGHĨA VỀ GIS 1.1.1 Một số khái niệm - Thông tin Địa lý (Geographic Information) thông tin nơi bề mặt Trái đất Đó nhận biết đối tượng dựa vị trí - Thông tin Địa lý số (Digital Geographic Information) thông tin địa lý biểu diễn dạng số - Công nghệ thông tin Địa lý (Geographic Information Technologies) công nghệ cho việc thu thập xử lý thông tin địa lý Có loại công nghệ thông tin địa lý: Hệ thống định vị toàn cầu (GPS – Global Position System); Viễn thám (RS – Remote Sensing) Hệ thống thông tin địa lý (GIS – Geographic Information System) Biên soạn: GV Phạm Thế Hùng 1.1 ĐỊNH NGHĨA VỀ GIS 1.1.2 Định nghóa - Theo ESRI: “GIS tập hợp có tổ chức, bao gồm hệ thống phần cứng, phần mềm máy tính, liệu địa lý người, thiết kế nhằm mục đích nắm bắt, lưu trữ, cập nhật, điều khiển, phân tích hiển thị tất dạng thông tin liên quan đến vị trí địa lý” - Theo GS Shunji Murai: “GIS hệ thống thông tin sử dụng để nhập, lưu trữ, truy vấn, thao tác, phân tích xuất liệu có tham chiếu địa lý liệu địa không gian; hỗ trợ định việc quy hoạch sử dụng đất, quản lý tài nguyên thiên nhiên, môi trường, giao thông, đô thị nhiều lónh vực quản lý khác” Biên soạn: GV Phạm Thế Hùng 1.1 ĐỊNH NGHĨA VỀ GIS 1.1.2 Định nghóa  Định nghóa: GIS hệ thống thông tin có khả xây dựng, cập nhật, lưu trữ, truy vấn, xử lý, phân tích xuất dạng liệu có liên quan tới vị trí địa lý, nhằm hỗ trợ định công tác quy hoạch quản lý tài nguyên thiên nhiên môi trường - Hệ GIS khác với hệ đồ họa đơn chỗ hệ đồ họa công cụ làm việc với liệu phi đồ họa - Hệ GIS khác với hệ CAD chỗ: đối tượng hệ CAD không bắt buộc phải gắn với giới thực thông qua vị trí địa lý chúng Biên soạn: GV Phạm Thế Hùng 1.1 ĐỊNH NGHĨA VỀ GIS 1.1.2 Định nghóa Thu thậäp vàø tha va nhậäp liệäu nha dư lie Thếá giớùi thực The giơ thự Thông tin địa lý Lưu trữ liệäu trư dư lie Thông tin địa lý số Thông tin địa lý số Thông tin địa lý Thông tin địa lý số web Cộäng đồng Co ng ng người sử dụïng ngư sử dung Hiểån thị vàø xuấát Hie va xua thông tin Phân tích GIS tí Biên soạn: GV Phạm Thế Hùng 1.2 SỰ HÌNH THÀNH & PHÁT TRIỂN GIS Sự bất tiện đồ tónh  ý niệm xây dựng đồ điện toán (computer cartography) - Những năm 1960s: mô hình hóa không gian máy tính Lúc đầu hiển thị in giấy Dần dần, nhà nghiên cứu nhận thấy cần phải thu thập khối lượng lớn thông tin dạng phi không gian Từ thuật ngữ GIS hình thành phát triển thay cho đồ điện toán - Dự án GIS xuất vào 1964 phủ Canada - Những năm 1980, 1990, nhiều công ty tư nhân phát triển phần mềm GIS thương mại Biên soạn: GV Phạm Thế Hùng 1.3 CÁC THÀNH PHẦN CỦA HỆ GIS Các kiểu phân chia khác nhau: - Mô hình hệ thống thành phần: phần cứng, phần mềm, người - Mô hình hệ thống thành phần: kỹ thuật (technoware) bao gồm phần cứng phần mềm, thông tin (infoware), tổ chức (orgaware), người (humanware) - Mô hình thành phần: phần cứng, phần mềm, liệu, qui trình, người - Mô hình thành phần: phần cứng, phần mềm, liệu, qui trình, tổ chức, người Biên soạn: GV Phạm Thế Hùng 1.3 CÁC THÀNH PHẦN CỦA HỆ GIS 1.3.1 Phần cứng - Hệ thống máy tính Biên soạn: GV Phạm Thế Hùng 1.3 CÁC THÀNH PHẦN CỦA HỆ GIS 1.3.1 Phần cứng - Hệ thống mạng (LAN, WAN, Internet) Biên soạn: GV Phạm Thế Hùng 1.3 CÁC THÀNH PHẦN CỦA HỆ GIS 1.3.1 Phần cứng - Các thiết bị ngoại vi: GPS Receiver Biên soạn: GV Phạm Thế Hùng 1.3 CÁC THÀNH PHẦN CỦA HỆ GIS 1.3.1 Phần cứng - Các thiết bị ngoại vi: Printers Biên soạn: GV Phạm Thế Hùng 1.3 CÁC THÀNH PHẦN CỦA HỆ GIS 1.3.1 Phần cứng - Các thiết bị ngoại vi: Plotters Biên soạn: GV Phạm Thế Hùng 1.3 CÁC THÀNH PHẦN CỦA HỆ GIS 1.3.1 Phần cứng - Các thiết bị ngoại vi: Digitizer Biên soạn: GV Phạm Thế Hùng 1.3 CÁC THÀNH PHẦN CỦA HỆ GIS 1.3.1 Phần cứng - Các thiết bị ngoại vi: Scanners Biên soạn: GV Phạm Thế Hùng 1.3 CÁC THÀNH PHẦN CỦA HỆ GIS 1.3.2 Phần mềm Phần mềm GIS phân nhóm: phần mềm thương mại phần mềm nguồn mở, đảm bảo cung cấp đủ chức năng: - Cập nhật; - Lưu trữ; - Truy vấn Phân tích; - Hiển thị xuất liệu Biên soạn: GV Phạm Thế Hùng 1.3 CÁC THÀNH PHẦN CỦA HỆ GIS 1.3.2 Phần mềm MapInfo Biên soạn: GV Phạm Thế Hùng 1.3 CÁC THÀNH PHẦN CỦA HỆ GIS 1.3.2 Phần mềm E X T E ArcGIS máy trạm N S I O ArcReader ArcReader N S ArcGIS Desktop ArcGIS Engine ArcInfo ArcInfo Custom Custom Application Application ArcEditor ArcEditor ArcView ArcView Các thành phần ArcPad ArcPad E X T E N S I O N S Web Web Browser Browser ArcObjects ArcObjects Network ArcGIS Server ArcGIS Server Ứng dụng liệu máy chủ ArcIMS ArcIMS ArcSDE ArcSDE RDBMS Biên soạn: GV Phạm Thế Hùng 1.3 CÁC THÀNH PHẦN CỦA HỆ GIS 1.3.2 Phần mềm Grass GIS Biên soạn: GV Phạm Thế Hùng 1.3 CÁC THÀNH PHẦN CỦA HỆ GIS 1.3.2 Phần mềm Quantum GIS Biên soạn: GV Phạm Thế Hùng 1.3 CÁC THÀNH PHẦN CỦA HỆ GIS 1.3.3 Dữ liệu - Dữ liệu không gian: vị trí hình dạng thực thể - Dữ liệu thuộc tính: mô tả thông tin, đặc điểm, tính chất thực thể - Dữ liệu thời gian: mô tả thay đổi thực thể theo thời gian - Mối quan hệ đối tượng không gian - Cơ sở liệu GIS: liệu GIS với mối quan hệ tổ chức lưu trữ hệ quản trị CSDL  Phân biệt liệu GIS với liệu đồ ? Biên soạn: GV Phạm Thế Hùng 10 1.3 CÁC THÀNH PHẦN CỦA HỆ GIS 1.3.3 Dữ liệu Mô hình liệu không gian Biên soạn: GV Phạm Thế Hùng 1.3 CÁC THÀNH PHẦN CỦA HỆ GIS 1.3.4 Quy trình Các quy trình xây dựng cho việc: - Thu thập nhập liệu; - Lưu trữ liệu; - Truy vấn phân tích liệu không gian; - Hiển thị truy xuất liệu không gian Biên soạn: GV Phạm Thế Hùng 11 1.3 CÁC THÀNH PHẦN CỦA HỆ GIS 1.3.5 Tổ chức INTERNET Biên soạn: GV Phạm Thế Hùng 1.3 CÁC THÀNH PHẦN CỦA HỆ GIS 1.3.6 Con người Người d ùng hệ thống Ngườ ngoà thố Người d ùng hệ thống Ngườ thố Xử lý liệu liệ Nhập Nhậ liệu liệ Xuất Xuấ liệu liệ Cơ sở liệu liệ Biên soạn: GV Phạm Thế Hùng 12 1.3 CÁC THÀNH PHẦN CỦA HỆ GIS 1.3.6 Con người Nhà phân tích toán thực tế Nhóùm Nho Chuyên viên kỹ thuật, quản trị hệ thống GIS Nhóùm Nho Người sử dụng GIS phục vụ tác nghiệp hàng ngày Nhóùm Nho Biên soạn: GV Phạm Thế Hùng 1.4 CHỨC NĂNG CỦA HỆ THỐNG GIS Các chức hệ thống GIS: - Thu thập nhập liệu; - Lưu trữ liệu; - Truy vấn phân tích liệu không gian; - Hiển thị xuất liệu không gian Biên soạn: GV Phạm Thế Hùng 13 1.4 CHỨC NĂNG CỦA HỆ THỐNG GIS 1.4.1 Thu thập nhập liệu Hồ sơ, bảng biểu Bản đồ giấy CSDL GIS GDA Thiết bị định vị, GPS CSDL khác SCADA Ảnh viễn thám, không ảnh Biên soạn: GV Phạm Thế Hùng 1.4 CHỨC NĂNG CỦA HỆ THỐNG GIS 1.4.2 Tổ chức lưu trữ liệu không gian địa lý - Geodata File: Dữ liệu không gian thuộc tính độc lập nhau, tạo liên kết ứng dụng, tổ chức lưu trữ dạng tập tin, thư mục  người dùng - Geodatabase: Dữ liệu không gian liệu thuộc tính ràng buộc, liên kết với tổ chức lưu trữ thành khối thống dạng sở liệu  đa người dùng Data File Geodatabase Biên soạn: GV Phạm Thế Hùng 14 1.4 CHỨC NĂNG CỦA HỆ THỐNG GIS 1.4.3 Truy vấn phân tích liệu không gian địa lý Truy vấn từ không gian Biên soạn: GV Phạm Thế Hùng 1.4 CHỨC NĂNG CỦA HỆ THỐNG GIS 1.4.3 Truy vấn phân tích liệu không gian địa lý Truy vấn từ không gian tìm kiếm đối tượng x Vùng động vật tập trung x x Ô nhiễm x Quốc gia x Kết 2km Sông Kết Biên soạn: GV Phạm Thế Hùng 15 1.4 CHỨC NĂNG CỦA HỆ THỐNG GIS 1.4.3 Truy vấn phân tích liệu không gian địa lý Truy vấn từ thuộc tính Biên soạn: GV Phạm Thế Hùng 1.4 CHỨC NĂNG CỦA HỆ THỐNG GIS 1.4.3 Truy vấn phân tích liệu không gian địa lý Thống kê Biên soạn: GV Phạm Thế Hùng 16 1.4 CHỨC NĂNG CỦA HỆ THỐNG GIS 1.4.3 Truy vấn phân tích liệu không gian địa lý Các kiểu phân tích liệu không gian Phân tích mạng Biên soạn: GV Phạm Thế Hùng 1.4 CHỨC NĂNG CỦA HỆ THỐNG GIS 1.4.3 Truy vấn phân tích liệu không gian địa lý Các kiểu phân tích liệu không gian Phân tích bề mặt Biên soạn: GV Phạm Thế Hùng 17 1.4 CHỨC NĂNG CỦA HỆ THỐNG GIS 1.4.3 Truy vấn phân tích liệu không gian địa lý Các kiểu phân tích liệu không gian Phân tích chồng lớp Biên soạn: GV Phạm Thế Hùng 1.4 CHỨC NĂNG CỦA HỆ THỐNG GIS 1.4.4 Hiển thị xuất liệu không gian Hiển thị mô hình không gian chiều Biên soạn: GV Phạm Thế Hùng 18 1.4 CHỨC NĂNG CỦA HỆ THỐNG GIS 1.4.4 Hiển thị xuất liệu không gian Hiển thị toán phân tích, mô hình hóa Biên soạn: GV Phạm Thế Hùng 1.4 CHỨC NĂNG CỦA HỆ THỐNG GIS 1.4.4 Hiển thị xuất liệu không gian Hiển thị toán thống kê Biên soạn: GV Phạm Thế Hùng 19 1.4 CHỨC NĂNG CỦA HỆ THỐNG GIS 1.4.4 Hiển thị xuất liệu không gian Hiển thị ứng dụng đồ số chuyên đề Biên soạn: GV Phạm Thế Hùng 1.4 CHỨC NĂNG CỦA HỆ THỐNG GIS 1.4.4 Hiển thị xuất liệu không gian Hiển thị biên tập trình bày đồ Biên soạn: GV Phạm Thế Hùng 20 1.4 CHỨC NĂNG CỦA HỆ THỐNG GIS 1.4.4 Hiển thị xuất liệu không gian Các dạng xuất liệu Hiển thị hình Xuất liệu số Hiển thị giấy NETWORK Biên soạn: GV Phạm Thế Hùng 1.5 HIỆN TRẠNG ỨNG DỤNG GIS GIS có khả ứng dụng đa ngành: Nông nghiệp, Lâm nghiệp, Thủy văn, Địa chất, Quy hoạch sử dụng đất, Quản lý tài nguyên thiên nhiên, Giám sát biến động – cố môi trường, Đô thị, Giao thông, Cơ sở hạ tầng,… Biên soạn: GV Phạm Thế Hùng 21 1.5 HIỆN TRẠNG ỨNG DỤNG GIS Ứng dụng GIS cải tạo nâng cấp đô thị Tp.HCM Biên soạn: GV Phạm Thế Hùng 1.5 HIỆN TRẠNG ỨNG DỤNG GIS Ứng dụng GIS quy hoạch sử dụng đất Biên soạn: GV Phạm Thế Hùng 22 1.5 HIỆN TRẠNG ỨNG DỤNG GIS Quản lý môi trường Đồng Nai Quản lý tài nguyên Bình Dương Biên soạn: GV Phạm Thế Hùng 1.5 HIỆN TRẠNG ỨNG DỤNG GIS Quản lý môi trường lưu vưc sông Sài Gòn – Đồng Nai Biên soạn: GV Phạm Thế Hùng 23 1.5 HIỆN TRẠNG ỨNG DỤNG GIS Ứng dụng GIS giám sát đối tượng di động Biên soạn: GV Phạm Thế Hùng 24 ... nha dư lie Thếá giớùi thực The giơ thự Thông tin địa lý Lưu trữ liệäu trư dư lie Thông tin địa lý số Thông tin địa lý số Thông tin địa lý Thông tin địa lý số web Cộäng đồng Co ng ng người sử... tất dạng thông tin liên quan đến vị trí địa lý? ?? - Theo GS Shunji Murai: “GIS hệ thống thông tin sử dụng để nhập, lưu trữ, truy vấn, thao tác, phân tích xuất liệu có tham chiếu địa lý liệu địa không... quản lý tài nguyên thiên nhiên, môi trường, giao thông, đô thị nhiều lónh vực quản lý khác” Biên soạn: GV Phạm Thế Hùng 1.1 ĐỊNH NGHĨA VỀ GIS 1.1 .2 Định nghóa  Định nghóa: GIS hệ thống thông tin