Bài giảng hệ thống thông tin địa lý chương 1 tổng quan GIS

I.1 GIS gì? Hệ thơng tin địa lý (GIS – Geopraphical information systems) hệ thơng tin có khả thu thập, cập nhật, quản trị, phân tích, biểu diễn liệu địa lý phục vụ giải tốn ứng dụng có liên quan đến vị trí bề mặt trái đất I.2 Sự hình thành phát triển GIS - Sau cơng nghệ thơng tin đời người ta nghĩ đến việc số hóa đồ, lưu trữ, quản lý thơng tin máy tính - Đầu năm 60 kỷ XX nhà khoa học Canada cho đời hệ thống thơng tin địa lý (GIS) - Những năm 1970 diễn hàng loạt thay đổi thuận lợi cho phát triển GIS GIS thương mại hóa, xuất hạng loạt cơng ty ESRI, Intergraph, - Thập kỷ 80 đánh dấu bùng nổ hệ thống thơng tin địa lý - Thập kỷ 90 có tích hợp GIS viễn thám, ngồi tích hợp với cơng nghệ định vị tồn cầu GPS Nền tảng hình thành GIS Khoa học máy tính: Đồ họa máy tính Cơ sở liệu Quản trị hệ thống An tồn, bảo mật Khoa học máy tính Toán học GIS Trắc địa Bản đồ Viễn thám Đòa lý học Bản đồ học GIS khoa học liên ngành GIS với phần mềm Arcview Tại phải sử dụng hệ thống thơng tin địa lý (GIS)? Tách lớp thơng tin theo nhu cầu người sử dụng Dữ liệu chuyên ngành    Dữ liệu dùng chung Cung cấp, cập nhật thơng tin nhanh chóng, xác trực quan Dữ li liệệu GIS Th Thếế giớ giới th thự ực -Truy vvấấn thơng tin -Cập nhậ nhật dữ li liệệu -Phân tích, mơ hình hóa -Hiể Hiển thị thị, xuấ xuất dữ li liệệu GIS kết nối thơng tin vị trí địa lý vật với thơng tin thân vật Chức GIS - Thu thập xử lý liệu - Phân tích khơng gian - Quản lý xây dựng sở liệu - Truy xuất liệu dạng đồ họa thể loại văn khác GIS trả lời câu hỏi - có vị trí này? Tên tháp Vị trí tháp Chất liệu Độ cao I.4.Mức độ ứng dụng cơng nghệ GIS Ứng dụng kiểm kê: Thu thập liệu từ nhiều nguồn khác (dữ liệu khơng gian , liệu thuộc tính ) Phân tích khơng gian Quy hoạch phát triển: đánh giá chất lượng, quy hoạch đất, nơng nghiệp,… Phân tích lập thiết kế: hệ thống cấp nước, cung cấp điện, viễn thơng,… Mơ vận hành: hệ thống cấp điện, hệ thống viễn thơng,… Dự báo: nhiễm, ngập lụt, phát triển kinh tế xã hội Quản lý Tìm kiếm: trực tiếp, dựa quan hệ khơng gian, đặc điểm thuộc tính Cập nhật liệu: cập nhật khơng gian, thuộc tính, biến động Tổng kết thống kê: số lượng, mật độ theo chu kỳ thời gian đơn vị khơng gian Kế hoạch vận hành: bảo trì, bảo dưỡng, vệ sinh an tồn Ứng dụng cơng nghệ GIS phân tích khơng gian Đánh giá đất đai Quy hoạch thị Phân vùng dịch vụ Dự báo nhiễm Vận tải tối ưu Dự báo ngập lụt Ứng dụng cơng nghệ GIS quản lý Giao thơng Cấp điện Cấp nước Khống sản Ơ nhiễm Địa I.5.Các thành phần GIS Các thành phần GIS Phần cứng, phần mềm cho thu thập, lưu trữ, xử lý, phân tích, hiển thò, … thông tin đòa lý Hệ thống máy tính Dữ liệu không gian đòa lý Bản đồ, ảnh vệ tinh, không ảnh, bảng biểu thống kê, GPS, SCADA, … Người sử dụng Thiết kế chuẩn, quy trình, cập nhật, phân tích vận hành 17 THIẾT BỊ (Hardware) Thiết bị bao gồm máy vi tính (computer), Thiết bị thu thập liệu: thiết bị qt ảnh (scanners), máy vẽ (plotters), bàn số hố (digitizer), Thiết bị xuất : máy in (printer), Thiết bị lưu trữ (USB, Floppy diskettes, optical cartridges, C.D ROM v.v) Thu thậ p dữliệ u k hô n g gian Máy tính Máy scan Máy in CD ROM PHẦN MỀM (Software) Là tập hợp câu lệnh, thị nhằm điều khiển phần cứng máy tính thực nhiệm vụ xác định, phần mềm hệ thống thơng tin địa lý tổ hợp phần mềm máy tính ESRI (http://www.esri.com): Arc gis (arc map, arc tool box, arc catalog) In tergraph(http://www.intergraph.com) Mapinfo(http://www.mapinfo.com) Autodest (http://usa.autodesk.com) CHUN VIÊN (Expertise) Đây hợp phần quan trọng cơng nghệ GIS, đòi hỏi chun viên hướng dẫn sử dụng hệ thống để thực chức phân tích xửlý số liệu Đòi hỏi phải thơng thạo việc lựa chọn cơng cụ GIS để sử dụng,có kiến thức số liệu sử dụng hiểu tiến trình thực GIS manager GIS database manager System manager Cartographer Programer System user SỐ LIỆU, DỮ LIỆU ĐỊA LÝ (Geographic data) Số liệu sử dụng GIS khơng số liệu địa lý (geo-referenced data) riêng lẻ mà phải thiết kế sở liệu (database) CHÍNH SÁCH VÀ QUẢN LÝ (Policy and management) Ðây hợp phần quan trọng để đảm bảo khả hoạt động hệ thống, yếu tố định thành cơng việc phát triển cơng nghệ GIS Hệ thống GIS cần điều hành phận quản lý, phận phải bổ nhiệm để tổ chức hoạt động hệ thống GIS cách có hiệu để phục vụ người sử dụng thơng tin Các loại thơng tin HTTDL Dữ liệu hệ thống thơng tin địa lý bao gồm liệu địa lý liệu thuộc tính: * Dữ liệu địa lý: bao gồm thể loại - Ảnh hàng khơng - Ảnh vệ tinh - Bản đồ địa hình lập từ ảnh hàng khơng – vệ tinh - Bản đồ địa hình lập từ số liệu đo đạc mặt đất - Bản đồ địa - Bản đồ địa lý tổng hợp từ loại đồ địa hình *Dữ liệu thuộc tính (Attribute): Về nhà - Tìm hiểu phần mềm GIS( mapinfo, arc view, arc gis,… ? - Trong thành phần GIS, thành phần quan trọng nhất? - Tìm mạng ứng dụng GIS? [...]... thơng tin địa lý bao gồm dữ liệu địa lý và dữ liệu thuộc tính: * Dữ liệu địa lý: bao gồm các thể loại - Ảnh hàng khơng - Ảnh vệ tinh - Bản đồ nền địa hình lập từ ảnh hàng khơng – vệ tinh - Bản đồ địa hình lập từ số liệu đo đạc mặt đất - Bản đồ địa chính - Bản đồ địa lý tổng hợp từ các loại bản đồ địa hình *Dữ liệu thuộc tính (Attribute): Về nhà - Tìm hiểu các phần mềm của GIS( mapinfo, arc view, arc gis, …... QUẢN LÝ (Policy and management) Ðây là hợp phần rất quan trọng để đảm bảo khả năng hoạt động của hệ thống, là yếu tố quyết định sự thành cơng của việc phát triển cơng nghệ GIS Hệ thống GIS cần được điều hành bởi một bộ phận quản lý, bộ phận này phải được bổ nhiệm để tổ chức hoạt động hệ thống GIS một cách có hiệu quả để phục vụ người sử dụng thơng tin Các loại thơng tin trong HTTDL Dữ liệu trong hệ thống. .. dụng cơng nghệ GIS trong phân tích khơng gian Đánh giá đất đai Quy hoạch đơ thị Phân vùng dịch vụ Dự báo ơ nhiễm Vận tải tối ưu Dự báo ngập lụt Ứng dụng cơng nghệ GIS trong quản lý Giao thơng Cấp điện Cấp nước Khống sản Ơ nhiễm Địa chính I.5.Các thành phần của GIS Các thành phần cơ bản của GIS Phần cứng, phần mềm cho thu thập, lưu trữ, xử lý, phân tích, hiển thò, … thông tin đòa lý Hệ thống máy tính... nơng nghiệp,… Phân tích và lập thiết kế: hệ thống cấp thốt nước, cung cấp điện, viễn thơng,… Mơ phỏng vận hành: hệ thống cấp điện, hệ thống viễn thơng,… Dự báo: ơ nhiễm, ngập lụt, phát triển kinh tế xã hội Quản lý Tìm kiếm: trực tiếp, dựa trên quan hệ khơng gian, hoặc đặc điểm thuộc tính Cập nhật dữ liệu: cập nhật khơng gian, thuộc tính, biến động Tổng kết và thống kê: số lượng, mật độ theo chu kỳ thời... phần mềm hệ thống thơng tin địa lý có thể là một hoặc tổ hợp các phần mềm máy tính ESRI (http://www.esri.com): Arc gis (arc map, arc tool box, arc catalog) In tergraph(http://www.intergraph.com) Mapinfo(http://www.mapinfo.com) Autodest (http://usa.autodesk.com) 3 CHUN VIÊN (Expertise) Đây là một trong những hợp phần quan trọng của cơng nghệ GIS, đòi hỏi những chun viên hướng dẫn sử dụng hệ thống để... chức năng phân tích và x lý các số liệu Đòi hỏi phải thơng thạo về việc lựa chọn các cơng cụ GIS để sử dụng,có kiến thức về các số liệu đang được sử dụng và hiểu các tiến trình đang và sẽ thực hiện GIS manager GIS database manager System manager Cartographer Programer System user 4 SỐ LIỆU, DỮ LIỆU ĐỊA LÝ (Geographic data) Số liệu được sử dụng trong GIS khơng chỉ là số liệu địa lý (geo-referenced data)... hợp thơng tin, tổ chức thơng tin dựa trên thành phần chung là vị trí Cải thiện sự tích hợp về mặt tổ chức Hỗ trợ q trình lập quyết định Nhược điểm - Chi phí cao cho việc mua sắm , lắp đặt thiết bị phần mềm - Chi phí cho việc thu thập, chuẩn hóa dữ liệu - Đòi hỏi nhiều kiến thức về nhiều lĩnh vưc : Trắc địa, bản đồ, cơng nghệ thơng tin (phần cứng, phần mềm)… I.4.Mức độ ứng dụng cơng nghệ GIS Ứng dụng...- Mối quan hệ giữa các đối tượng như thế nào? - Ở đâu thỏa mãn điều kiện này? - Cái gì đã thay đổi và thay đổi như thế nào tại thời điểm này đến thời điểm khác - Những mẫu khơng gian nào tồn tại? - Nó sẽ như thế nào nếu q trình diễn ra? I.3.Ưu điểm GIS Có khả năng phân tích khơng gian và xử lý lượng thơng tin lớn Có thể xử lý dữ liệu từ nhiều nguồn khác nhau, ở các... cứng, phần mềm cho thu thập, lưu trữ, xử lý, phân tích, hiển thò, … thông tin đòa lý Hệ thống máy tính Dữ liệu không gian đòa lý Bản đồ, ảnh vệ tinh, không ảnh, bảng biểu thống kê, GPS, SCADA, … Người sử dụng Thiết kế các chuẩn, quy trình, cập nhật, phân tích và vận hành 17 1 THIẾT BỊ (Hardware) Thiết bị bao gồm máy vi tính (computer), Thiết bị thu thập dữ liệu: thiết bị qt ảnh (scanners), máy vẽ (plotters),... lý tổng hợp từ các loại bản đồ địa hình *Dữ liệu thuộc tính (Attribute): Về nhà - Tìm hiểu các phần mềm của GIS( mapinfo, arc view, arc gis, … ? - Trong 5 thành phần GIS, thành phần nào quan trọng nhất? - Tìm trên mạng các ứng dụng của GIS? ... hoạt động hệ thống GIS cách có hiệu để phục vụ người sử dụng thơng tin Các loại thơng tin HTTDL Dữ liệu hệ thống thơng tin địa lý bao gồm liệu địa lý liệu thuộc tính: * Dữ liệu địa lý: bao gồm... tính Toán học GIS Trắc địa Bản đồ Viễn thám Đòa lý học Bản đồ học GIS khoa học liên ngành GIS với phần mềm Arcview Tại phải sử dụng hệ thống thơng tin địa lý (GIS) ? Tách lớp thơng tin theo nhu...I .1 GIS gì? Hệ thơng tin địa lý (GIS – Geopraphical information systems) hệ thơng tin có khả thu thập, cập nhật, quản trị, phân tích, biểu diễn liệu địa lý phục vụ giải tốn ứng dụng có liên quan