Báo cáo: HỆ THỐNG THÔNG TIN ĐỊA LÝ pptx

1 HỆ THỐNG THÔNG TIN ĐỊA LÝ HỆ THỐNG THÔNG TIN ĐỊA LÝ Bài 1: Giới thiệu Hệ Thông tin Địa lý - GIS 2/25 1. Tóm tắt quá trình phát triển của kỷ nguyên thông tin & Hệ Thông tin Địa lý – GIS  􀂆 K nguyên thông tin có th xem nh c b t u ỷ ể ư đượ ắ đầ v i s s d ng c a th c l l p trình v n hoa ớ ự ử ụ ủ ẻ đụ ỗ để ậ ă d t t i Pháp cu i nh ng n m 1800.ệ ạ ố ữ ă  􀂆 Cu c t ng i u tra dân s M n m 1890 ã s d ng ộ ổ đ ề ố ỹ ă đ ử ụ công ngh th c l v máy c th c h c th ng ệ ẻ đụ ỗ à đọ ẻ ơ ọ để ố kê k t qu i u tra.ế ả đ ề  􀂆 N m 1936 t i h i ngh c a hi p h i các nh a lý ă ạ ộ ị ủ ệ ộ à đị M ã nêu ra s c n thi t ph i phát tri n các ti p c n ỹ đ ự ầ ế ả ể ế ậ v l ng trong gi i quy t các v n d a trên b n ề ượ ả ế ầ đề ự ả đồ 3/25 1. Tóm tắt quá trình phát triển của kỷ nguyên thông tin & Hệ Thông tin Địa lý – GIS  􀂆 Ba y u t quan tr ng d n t i s hình th nh công ngh ế ố ọ ẫ ớ ự à ệb n k ả đồ ỹ thu t s ậ ốv àb n h c vi tính ả đồ ọ trong nh ng n m 1960 l :ữ ă à 1. S ho n thi n các k thu t ng nh b n ự à ệ ỹ ậ à ả đồ 2. S phát tri n nhanh chóng trong công ngh vi tính k thu t sự ể ệ ỹ ậ ố 3. S phát tri n nhanh k thu t x lý không gianự ể ỹ ậ ử  􀂆 V o nh ng n m 1960, B Y t v B Lâm nghi p Hoa K ã phát à ữ ă ộ ế à ộ ệ ỳđ tri n các k thu t máy tính nghiên c u ch t l ng n c v các ể ỹ ậ để ứ ấ ượ ướ à v n thu v n.ấ đề ỷ ă  􀂆 C c Th ng kê M c ng ã i tiên phong trong l nh v c s d ng ụ ố ỹ ũ đ đ ĩ ự ử ụ máy tính trong phân tích s li u. N m 1969, Ian McHarg ã vi t ố ệ ă đ ế cu n Thi t k v i T nhiên (Design with Nature) nêu ra ph ng ố ế ế ớ ự ươ pháp ch p các l p b n khi gi i quy t b i toán l a ch n a i m ậ ớ ả đồ ả ế à ự ọ đị để (site selection) v phân tích phù h p (suitability analysis). Nhi uph n à ợ ề ầ m m máy tính ng d ng trong quy ho ch ô th ã ra irên kh p ề ứ ụ ạ đ ịđ đờ ắ th gi i v o cu i nh ng n m 1960ế ớ à ố ữ ă 4/25 1. Tóm tắt quá trình phát triển của kỷ nguyên thông tin & Hệ Thông tin Địa lý – GIS  􀂆 GIS u tiên c coi l GIS Canada (Canada Geographical đầ đượ à Information System CGIS) hình th nh v o n m 1960 trong các – à à ă ch ng trình ph c h i t nông nghi p. H th ng n y phân tích ươ ụ ồ đấ ệ ệ ố à d li u t ai Canada xác nh khu v c t th y u gây ra các ữ ệ đấ đ để đị ự đấ ứ ế v n môi tr ng. CGIS n y d n n s phát tri n máy scanner ấ đề ườ à ẫ đế ự ể i n t u tiên trên th gi i dùng chuy n i b n gi y đệ ửđầ ế ớ để ể đổ ả đồ ấ th nh d ng d li u s . Vì v y, GIS u tiên trên th gi i c g n à ạ ữ ệ ố ậ đầ ế ớ đượ ắ li n v i các nghiên c u v môi tr ng.ề ớ ứ ề ườ  􀂆 Các h th ng GIS u tiên khác l H th ng thông tin t i ệ ố đầ à ệ ố à nguyên v s d ng t New York, h th ng thông tin qu n lý t à ử ụ đấ ệ ố ả đấ ai Minnesota.đ  􀂆 n cu i nh ng n m 1970 Vi n nghiên c u các h th ng môi Đế ố ữ ă ệ ứ ệ ố tr ng (ESRI) ra i Canifornia v ã phát h nh s n ph m ườ đờ ở àđ à ả ẩ Arc/Info ây có th coi l s n ph m th ng m i tr n gói c a GIS –đ ể à ả ẩ ươ ạ ọ ủ u tiên trên th gi iđầ ế ớ 5/25 2. Nhược điểm liên quan đến sử dụng bản đồ giấy truyền thống  􀂆 Vi c s d ng b n gi y thông th ng có m t lo t các nh c i m cho ng i ệ ử ụ ả đồ ấ ườ ộ ạ ượ để ườ s d ng trong vi c th hi n, thao tác, x lý các d li u thông tin, c th nh :ử ụ ệ ể ệ ử ữ ệ ụ ể ư 1. Không có kh n ng thay i t l b n (vì t l n y l c nh khi b n ả ă đổ ỷ ệ ả đồ ỷ ệ à à ốđị ả đồ c in ra),đượ 2. Không có kh n ng hi n th l p thông tin chuyên (layer) riêng m ng i s ả ă ể ị ớ đề à ườ ử d ng quan tâm,ụ 3. Khó kh n trong vi c chuy n i t h to n y sang h to khác,ă ệ ể đổ ừ ệ ạđộ à ệ ạđộ 4. Vi c c p nh t thông tin v o trong b n r t khó kh n v m t nhi u th i gian,ệ ậ ậ à ả đồ ấ ă à ấ ề ờ 5. Khó kh n trong vi c th c hi n các phân tích v s , v l ng,ă ệ ự ệ ề ố ề ượ 6. Khu v c quan tâm luôn luôn n m t i v trí giao nhau c a 4 t m b n (v n ự ằ ạ ị ủ ấ ả đồ ấ n y c bi t n nh l lu t Murphy ),đề à đượ ế đế ư à‘ ậ ’ 7. Không có kh n ng thay i cách hi n th các i t ng, các c i m ã c ả ă đổ ể ị đố ượ đặ để đ đượ v ,ẽ 8. S n xu t b n theo nhu c u riêng vô cùng t n kém.ả ấ ả đồ ầ ố 􀂆 Các nh nghiên c u v qu n lý t i nguyên d n d n ã nh n ra r ng c n thi t à ứ à ả à ầ ầ đ ậ ằ ầ ế ph i c i thi n ph ng pháp x lý các thông tin a lý, i u n y ã d n t i s ra ả ả ệ ươ ử đị đề à đ ẫ ớ ự i c a GIS.đờ ủ 6/25 3 Các khái niệm cơ sở  M t v i nh ngh a c sộ à đị ĩ ơ ở  Địa lý (geo – Trái đất, graphy – mô tả): tiến trình mô tả Trái đất  Thông tin địa lý:  Là thông tin về các vị trí trên bề mặt Trái đất  Tri thức về cái gì đó ở đâu (where something is)  Tri thức về cái gì (what) ở tại vị trí biết trước  Chúng có thể rất chi tiết: thông tin về từng ngôi nhà trong thành phố, từng cây trong rừng cây.  Chúng có thể rất thô: thời tiết của vùng rộng lớn, mật độ dân số của quốc gia.  Các đặc trưng khác của thông tin địa lý bao gồm:  Thông thường là tương đối tĩnh (các đặc trưng tự nhiên, đặc trưng do loài người tạo không thay đổi nhanh); chỉ có thông tin tĩnh mới có thể thể hiện trên tờ bản đồ giấy  Thông tin có khối lượng rất lớn (một vệ tinh gửi thông tin tới terabyte – 10 12 byte/ngày, dung lượng thông tin về mạng lưới đường phố của US chiếm tới gigabyte – 10 9 byte). 7/25 3 Cỏc khỏi nim c s Cụng ngh thụng tin a lý (Geographic Information Technologies) L cụng ngh v thu thp, x lý v chia s thụng tin a lý Cú 3 loi chớnh: GPS, Vin thỏm v GIS GPS Global Positioning System (t ng t GLONASS c a Nga) L h thng v tinh bay quanh Trỏi t gi v cỏc tớn hiu chớnh xỏc Cỏc thit b in t c bit trờn mt t thu nhn tớn hiu ny, cho li v trớ trờn b mt trỏi t (trong h thng kinh/v hay h thng ta chun khỏc) Vi n thỏm (Remote sensing) S dng v tinh Trỏi t thu thp thụng tin v b mt v khớ quyn Cỏc tớn hiu v tinh c cỏc trm v tinh thu trờn mt t v chuyn sang nh s GIS - Geographic Information System Hệ thông tin địa lý (HTTĐL)- Geographical information system ( GIS) là một tổ chức tổng thể của bốn hợp phần: phần cứng máy tính, phần mềm, t liệu địa lý và ng ời điều hành đ ợc thiết kế hoạt động một cách có hiệu quả nhằm tiếp nhận, l u trữ, điều khiển, phân tích và hiển thị toàn bộ các dạng dữ liệu địa lý. HTTĐL có mục tiêu đầu tiên là xử lý hệ thống dữ liệu trong môi tr ờng không gian địa lý. (Viện nghiên cứu môi tr ờng Mỹ - 1994) 8/25 3 Các khái niệm cơ sở  GIS l gì?à  GIS là viết tắt từ “Geographic Information System”  Hệ thống là nhóm các thực thể liên kết và các hoạt động để giải quyết vấn đề  xe ôtô là hệ thống trong đó các phụ kiện cùng hoạt động để vận tải  Hệ thống thông tin là tập các tiến trình hoạt động trên dữ liệu thô để sản sinh thông tin hỗ trợ lập quyết định  hệ thống thông tin có nhiều hoạt động từ quan sát, đo đạc, mô tả, diễn giải, dự báo và lập quyết định.  có nhóm các chức năng: chế tác, truy vấn, sửa đổi, hiển thị.  Hệ thống thông tin địa lý (GIS) sử dụng các dữ liệu tham chiếu địa lý, dữ liệu phi không gian và các thao tác hỗ trợ phân tích không gian  mục tiêu chung của GIS: lập quyết định, quản lý đất đai, tài nguyên, giao thông, thương mại, đại dương hay bất kỳ thực thể phân bổ không gian nào  kết nối giữa các phần tử trong hệ thống là địa lý, thí dụ, vị trí, xấp xỉ, phân bố không gian 9/25 4. Cu trỳc mt h thng thụng tin a lý HTTĐL bao gồm các hợp phần cơ bản nh sau: tài liệu không gian, ng ời điều hành, phần cứng, phần mềm Phần mềm công cụ Phần mềm công cụ CSDL CSDL Kết quả GIS Tru tng húa hay n gin húa (Esri) 10/25 4. Cu trỳc mt h thng thụng tin a lý Dữ liệu không gian: - Dữ liệu không gian có thể đến từ nhiều nguồn, có các nguồn t liệu sau: số liệu tính toán thống kê, báo cáo, các quan trắc thực địa, ảnh vệ tinh, ảnh máy bay, bản đồ giấy (dạng analog). Kỹ thuật hiện đại về viễn thám và HTTĐL có khả năng cung cấp thông tin không gian bao gồm các thuộc tính địa lý, khuôn dạng dữ liệu, tỷ lệ bản đồ và các số liệu đo đạc. Việc tích hợp các t liệu địa lý từ nhiều nguồn khác nhau là đặc điểm cơ bản của một phần mềm HTTĐL. - Thông th ờng, t liệu không gian đ ợc trình bày d ới dạng các bản đồ giấy với các thông tin chi tiết đ ợc tổ chức ở một file riêng. Các t liệu đó không đáp ứng đ ợc các nhu cầu hiện nay về t liệu không gian là vì những lý do sau: + Đòi hỏi không gian l u trữ rất lớn, tra cứu khó khăn + Các khuôn dạng l u trữ truyền thống th ờng không t ơng thích với các tiêu chuẩn dữ liệu hiện nay * Nh vậy, HTTĐL là sự phát triển đặc biệt để sử dụng công nghệ và nghệ thuật máy tính trong việc xử lý t liệu không gian dạng số [...]... pháp xử lý thống kê và xử lý định tính trong địa lý, việc đào tạo cho ngời xử lý có thể lựa chọn phơng pháp tốt nhất để phân tích và áp dụng nhằm đa ra kết quả tốt nhất 12/25 4 Cu trỳc mt h thng thụng tin a lý Phần cứng (máy tính và thiết bị ngoại vi) Phần cứng của một HTTĐL bao gồm các hợp phần sau: Bộ xử lý trung tâm (CPU), thiết bị nhập dữ liệu, lu dữ liệu và thiết bị xuất dữ liệu Bộ xử lý trung... tích, máy in kim (plotter) 13/25 4 Cu trỳc mt h thng thụng tin a lý Phần cứng (máy tính và thiết bị ngoại vi) VAX Mỏy tớnh ln IBM PC Mỏy v Trm lm vic Trm lm vic Bn s húa Mỏy in Mỏy quột Modem 14/25 4 Cu trỳc mt h thng thụng tin a lý Phần mềm Một hệ thống phần mềm xử lý HTTĐL yêu cầu phải có hai chức năng sau: tự động hoá bản đồ và quản lý cơ sở dữ liệu Sự phát triển kỹ thuật HTTĐL hiện đại liên... hệ thống quản lý dữ liệu (data base management system DBMS) Hệ thống TTĐL phải có khả năng điều khiển các dạng khác nhau của dữ liệu địa lý đồng thời có thể quản lý hiệu quả một khối lợng lớn dữ liệu với một trật tự rõ ràng Một yếu tố rất quan trọng của phần mềm HTTĐL là cho khả năng liên kết hệ thống giữa việc tự động hóa bản đồ và quản lý cơ sở dữ liệu 15/25 M rng 16/25 Nhn bit GIS nh th no? Cn...4 Cu trỳc mt h thng thụng tin a lý ảnh Spot 5 khu vực Cát Hải-Cát Bà 10/2001 ảnh vệ tinh LANDSAT khu vực Quy Nhơn 11/25 4 Cu trỳc mt h thng thụng tin a lý Ngời điều hành Vì HTTĐL là một hệ thống tổng hợp của nhiều công việc kỹ thuật, do đó đòi hỏi ngời điều hành phải đ ợc đào tạo và có kinh nghiệm trong nhiều... sung vo cụng ngh thụng tin a lý ang cú hay xõy dng cụng c mi hay l nghiờn cu v lý thuyt v quan nim ca cụng ngh thụng tin a lý D ỏn GIS cú cỏc giai on: xỏc nh vn ; tỡm kim d liu; xõy dng CSDL; thc hin phõn tớch; din gii v biu din kt qu T khớa cnh ny: GIS= Geographic Information System do vy, GIS = Geographic Information Science hay l nghiờn cu v khớa cnh xó hi ca thụng tin a lý do vy, GIS = Geographic... Study kinh t ca thụng tin a lý ng cnh hp qui lut cỏc nhim v riờng, bo m 21/25 Khoa hc thụng tin a lý L khoa hc h tr cho cụng ngh xem xột cỏc cõu hi c bn do s dng h thng v cụng ngh a ra L a lnh vc nhiu lnh vc úng gúp vo cỏc nhim v ny Cụng ngh thụng tin a lý truyn thng: bn hc (cartography), vin thỏm (remote sensing), o c (geodesy), quan trc (photogrammetry) Cụng ngh thụng tin s truyn thng: khoa... a lý (kinh/v ) What spatial patterns exist? Tỡm ra ni no khụng phự hp mu (cancer l nguyờn nhõn chớnh ca cỏi cht ca ngi dõn gn nh mỏy nguyờn t?) modeling What if ? Cõu hi ny xỏc nh cỏi gỡ xy ra nu cú ng mi m hay nu cht c thi vo ngun nc tr li cõu hi ny ũi hi cỏc thụng tin a lý v cỏc thụng tin khỏc 20/25 GI-System, -Science, -Study Hnh ng doing GIS l gỡ? l s dng cỏc cụng c ca h thụng tin a lý ... là môn khoa học, nghệ thuật và kỹ thuật thành lập bản đồ Do đó, tự động hoá bản đồ là thành lập bản đồ với sự trợ giúp của máy tính Một bản đồ là sự thể hiện bằng đồ họa của mối quan hệ không gian và các hình dạng (Pobinson và NNK, 1984) và mỗi một bản đồ là sự mô hình hoá thực tế theo những tỷ lệ nhất định - Quản lý dữ liệu: chức năng thứ hai của phần mềm HTTĐL là hệ thống quản lý dữ liệu (data base... processing unit - CPU): hệ thống điều khiển, bộ nhớ, tốc độ xử lý là những yếu tố quan trọng nhất của CPU Nhập, lu dữ và xuất dữ liệu: các thiết bị ngoại vi phục vụ cho việc nhập dữ liệu là: Bàn số hoá, máy quét để chuyển đổi dữ liệu analoge thành dạng số Hoặc đọc băng và đĩa CD - ROM có nhiệm vụ lấy thông tin hiện có trong băng và đĩa Thiết bị xuất dữ liệu bao gồm máy in đen trắng và màu, báo cáo, kết quả... ng dõy dn hay ng ng di mt t mi cụng ty nhn hng trm cuc gi bo trỡ mi ngy, do vy h cn theo dừi mi hot ng, qun lý cỏc thụng tin v what is where, cp nht d liu, giao nhim v cho nhõn viờn, cung cp thụng tin cho cỏc cụng ty khỏc Giao thụng vn ti cỏc c quan qun lý giao thụng vn ti cn: qun lý h thng tớn hiu giao thụng; trng thỏi mt ng cao tc; phõn tớch d liu v cỏc tai nn ng b, ng st lỏi xe ca trng hc . 1 HỆ THỐNG THÔNG TIN ĐỊA LÝ HỆ THỐNG THÔNG TIN ĐỊA LÝ Bài 1: Giới thiệu Hệ Thông tin Địa lý - GIS 2/25 1. Tóm tắt quá trình phát triển của kỷ nguyên thông tin & Hệ Thông tin Địa lý –. dụng công nghệ và nghệ thuật máy tính trong việc xử lý t liệu không gian dạng số 11/25 4. Cấu trúc một hệ thống thông tin địa lý  ¶nh Spot 5 khu vùc C¸t H¶i-C¸t Bµ 10/2001 ¶nh vÖ tinh LANDSAT. thị.  Hệ thống thông tin địa lý (GIS) sử dụng các dữ liệu tham chiếu địa lý, dữ liệu phi không gian và các thao tác hỗ trợ phân tích không gian  mục tiêu chung của GIS: lập quyết định, quản lý