BÀI TIỂU LUẬN : ỨNG DỤNG GIS TRONG QUẢN LÝ GIAO THÔNG

PHỤ LỤC TÊN TRANG MỞ ĐẦU 1. Lý do chọn đề tài 2. Mục đích nghiên cứu 3. Đối tượng và phạm vi nghiên cứu 4. Phương pháp nghiên cứu NỘI DUNG CHƯƠNG 1: TỔNG QUAN VỀ GIS 1.1 Hệ thống thông tin địa lý 1.2 Thành phần ủa GIS 1.3 GIS làm việc như thế nào? 1.4 Nhiệm vụ của GIS 1.5 Dữ liệu GIS 1.6 Ứng dụng GIS

` ĐẠI HỌC MỎ - ĐỊA CHẤT

BỘ MÔN ĐO ẢNH VÀ VIỄN THÁM

BÀI TIỂU LUẬN

CƠ SỞ HỆ THỐNG THÔNG TIN ĐỊA LÝ GIS

ỨNG DỤNG GIS TRONG QUẢN LÝ GIAO THÔNG

HÀ NỘI, 5 tháng 5 năm 2016

TRƯỜNG ĐẠI HỌC MỎ - ĐỊA CHẤT

BỘ MÔN ĐO ẢNH VÀ VIỄN THÁM

ỨNG DỤNG GIS TRONG QUẢN LÝ GIAO THÔNG

Họ và tên: Mai Thị Hương Lớp: Địa Chính A - K58

MSV: 1321030102

GVHD: Phạm Thị Thanh Hòa

HÀ NỘI, Ngày 5 Tháng 5 Năm 2016

PHỤ LỤC

TÊN TRANG

MỞ ĐẦU

1 Lý do chọn đề tài

2 Mục đích nghiên cứu

3 Đối tượng và phạm vi nghiên cứu

4 Phương pháp nghiên cứu

NỘI DUNG

CHƯƠNG 1: TỔNG QUAN VỀ GIS

1.1Hệ thống thông tin địa lý

1.2Thành phần ủa GIS

1.3GIS làm việc như thế nào?

1.4 Nhiệm vụ của GIS

1.5Dữ liệu GIS

1.6 Ứng dụng GIS

MỞ ĐẦU

1, Lý do chọn đề tài

Hệ thống thông tin địa lý GIS là công nghệ quản lý thông tin trên nền bản đồ địa lý

Công nghệ này phát triển gắn liền với sự ra đời của bản đồ và ngay sau đó, cùng với sự phát triển của các công nghệ có liên quan như công nghệ xây dựng bản đồ số, công nghệ định vị toàn cầu qua vệ tinh GPS tạo ra sự phát triển bùng nổ của bản đồ số

Do đặc điểm là gần như mọi hoạt động của con người phải gắn liền với 1 địa điểm nào

đó, nghĩa là với 1 tọa độ địa lý xác định, GIS trở thành một công cụ đặc biệt hữu dụng trong quản lý và xử lý thông tin, đặc biệt là trong công tác quản lý giao thông vận tải, quản lý tài nguyên môi trường, đô thị ……

Thông tin địa lý là những thông tin quan trọng để đưa ra quyết định một cách nhanh chóng Các phân tích GIS phụ thuộc vào chất lượng, giá trị và tính tương thích của các dữ liệu địa lý dạng số Việc chia sẻ dữ liệu sẽ kích thích sự phát triển các nhu cầu về sản phẩm và dịch vụ GIS GIS đã được công nhận là một hệ thống với nhiều lợi ích không

chỉ trong các công tác thu thập đo đạc địa lý mà còn trong các công tác điều tra tài

nguyên thiên nhiên, phân tích hiện trạng và quản lý hạ tầng giao thông vận tải

Trong bối cảnh như vậy thật đáng khích lệ cho sự cố gắng tiếp tục đưa GIS triển khai ở các lĩnh vực, cơ quan nào mà tính khả thi, tính thiết thực đã được chứng tỏ cụ thể bằng thực tiễn mà trong đó việc ứng dụng GIS trong quản lý giao thông là 1 vấn đề cấp thiết

2, Mục đích nghiên cứu

+ Giúp nâng cao hiểu biết của sinh viên về GIS và ứng dụng của GIS trong đời sống,

đặc biệt là trong hệ thống giao thông

+ Giúp tìm hiểu những ứng dụng của GIS trong đời sống kinh tế - xã hội, các ngành khoa học khác, … Cụ thể như ngành giao thông vận tải, công nghệ GIS đã chứng minh

là 1 công cụ hữu ích cho việc quản lý và kế hoạch duy tư nâng cấp, xây mwosi hạ tầng giao thông

+ Cung cấp kiến thức và kỹ năng thực hành cơ bản trong ứng dụng công nghệ GIS đối

với ngành giao thông vận tải và quản lý giao thông

+ Hỗ trợ quản lý hiện trạng hạ tầng giao thông đường bộ

+ Hỗ trợ quản lý thông tin quy hoạch giao thông đường bộ

3 Đối tượng và phạm vi nghiên cứu

- Đối tượng nghiên cứu: Hệ thống thông tin địa lý GIS, cơ sở hạ tầng giao thông đường

bộ

- Phạm vi nghiên cứu: Nghiên cứu về hệ thống thông tin địa lý GIS và ứng dụng để quản lý mạng lưới giao thông đường bộ cả nước

4, Phương pháp nghiên cứu

Kết hợp nghiên cứu lý thuyết và tìm hiểu về mạng lưới giao thông đường bộ trên địa bàn tỉnh để xây dựng ứng dụng quản lý mạng lưới giao thông đường bộ

NỘI DUNG

Hệ thống thông tin địa lý GIS có rất nhiều ứng dụng, nếu con người biết sử dụng và khai thác những tiềm năng của nó thì GIS sẽ như lắp thêm đôi mắt, đôi tay, đôi cánh giúp

con người nhìn thế giới xung quanh trực quan hơn, chính xác hơn và nhanh chóng thu phục được thế giới trong tiềm năng vốn có của mình nói chung và ngành giao thông vận tải nói riêng

1.1, Hệ thống thông tin địa lý

GIS được giểu là một hệ thống kết hợp giữa con người và hệ thống máy tính cùng các thiết bị ngoại vi để lưu trữ, xử lý, phân tích, hiển thị các thông tin địa lý phục vụ cho mục đích nghiên cứu, quản lý nhất định

GIS (Geographical Information System) là một công cụ máy tính để lập bản đồ và phân tích các sự vật, hiện tượng thực trên trái đất

Công nghệ GIS kết hợp các thao tác cơ sở dữ liệu thông thường (như cấu trúc hỏi đáp)

và các phép phân tích thống kê, phân tích địa lý, trong đó phép phân tích địa lý và hình ảnh được cung cấp duy nhất từ các bản đồ Những khả năng này phân biệt GIS với các hệ thống thông tin khác và khiến cho GIS có phạm vi ứng dụng rộng trong nhiều lĩnh vực khác nhau (phân tích các sự kiện, dự đoán tác động và hoạch định chiến lược)

1.2, Thành phần của GIS

GIS được kết hợp bởi năm thành phần chính: phần cứng, phần mềm, dữ liệu, con người

và phương pháp

Phần cứng: Phần cứng là hệ thống máy tính trên đó một hệ GIS hoạt động

Phần mềm: Phần mềm GIS cung cấp các chức năng và các công cụ cần thiết để lưu

giữ, phân tích và 6 hiển thị thông tin địa lý

Các thành phần chính trong phần mềm GIS là:

+ Công cụ nhập và thao tác trên các thông tin địa lý

+ Hệ quản trị cơ sở dữ liệu (DBMS)

+ Công cụ hỗ trợ hỏi đáp, phân tích và hiển thị địa lý

+ Giao diện đồ hoạ người-máy (GUI) để truy cập các công cụ dễ dàng

Dữ liệu: Có thể coi thành phần quan trọng nhất trong một hệ GIS là dữ liệu Các dữ

liệu địa lý và dữ liệu thuộc tính liên quan có thể được người sử dụng tự tập hợp hoặc được mua từ nhà cung cấp dữ liệu thương mại Hệ GIS sẽ kết hợp dữ liệu không gian với

các nguồn dữ liệu khác, thậm chí có thể sử dụng DBMS để tổ chức lưu giữ và quản lý dữ liệu

Con người: Công nghệ GIS sẽ bị hạn chế nếu không có con người tham gia quản lý hệ

thống và phát triển những ứng dụng GIS trong thực tế Người sử dụng GIS có thể là những chuyên gia kỹ thuật, người 7 thiết kế và duy trì hệ thống, hoặc những người dùng GIS để giải quyết các vấn đề trong công việc

Phương pháp: Một hệ GIS thành công theo khía cạnh thiết kế và luật thương mại là

được mô phỏng và thực thi duy nhất cho mỗi tổ chức

1.3, GIS làm việc như thế nào?

GIS lưu giữ thông tin về thế giới thực dưới dạng tập hợp các lớp chuyên đề có thể liên kết với nhau nhờ các đặc điểm địa lý Điều này đơn giản nhưng vô cùng quan trọng và là một công cụ đa năng đã được chứng minh là rất có giá trị trong việc giải quyết nhiều vấn

đề thực tế, từ thiết lập tuyến đường phân phối của các chuyến xe, đến lập báo cáo chi tiết cho các ứng dụng quy hoạch, hay mô phỏng sự lưu thông khí quyển toàn cầu

1.4, Các nhiệm vụ của GIS

Mục đích chung của các Hệ Thông tin địa lý là thực hiện các nhiệm vụ sau:

+ Nhập dữ liệu

+ Thao tác dữ liệu

+ Quản lý dữ liệu

+ Hỏi đáp và phân tích

+ Hiển thị

1.5, Dữ liệu cho GIS

Những dữ liệu bản đồ nào là cần thiết? Nhìn chung có một số loại dữ liệu bản đồ phổ biến sau:

Bản đồ nền: bao gồm các bản đồ đường phố, đường quốc lộ; đường ranh giới hành

chính, ranh giới vùng dân cư; sông, hồ; mốc biên giới; tên địa danh và bản đồ raster

Bản đồ và dữ liệu thương mại: Bao gồm dữ liệu liên quan đến dân số/nhân khẩu,

người tiêu thụ, dịch vụ thương mại, bảo hiểm sức khoẻ, bất động sản, truyền thông, quảng cáo, cơ sở kinh doanh, vận tải, tình trạng tội phạm

Bản đồ và dữ liệu môi trường: Bao gồm các dữ liệu liên quan đến môi trường, thời

tiết, sự cố môi trường, ảnh vệ tinh, địa hình và các nguồn tài nguyên thiên nhiên

Bản đồ tham khảo chung: Bản đồ thế giới và quốc gia; các dữ liệu làm nền cho các cơ

sở dữ liệu riêng

1.6, Ứng dụng của GIS

Vì GIS được thiết kế như một hệ thống chung để quản lý dữ liệu không gian, nó có rất nhiều ứng dụng trong việc phát triển đô thị và môi trường tự nhiên như là: quy hoạch đô thị, quản lý nhân lực, nông nghiệp, điều hành hệ thống công ích, lộ trình, nhân khẩu, bản

đồ, giám sát vùng biển, cứu hoả và y tế, …

- Một số giải pháp ứng dụng tiêu biểu trong ngành giao thông vận tải:

+ Giải pháp công nghệ của Intergraph

+ Giải pháp công nghệ của ESRI (Environmental Systems Research Institute)

Hệ thống thông tin địa lý GIS có rất nhiều ứng dụng, nếu con người biết sử dụng và khai thác những tiềm năng của nó thì GIS sẽ như lắp thêm đôi mắt, đôi tay, đôi cánh giúp con người nhìn thế giới xung quanh 10 trực quan hơn, chính xác hơn và nhanh chóng thu phục được thế giới trong tiềm năng vốn có của mình nói chung và ngành giao thông vận tải nói riêng

Chương 2: GIỚI THIỆU TỔNG QUAN VỀ ỨNG DỤNG GIS

TRONG QUẢN LÝ GIAO THÔNG

Hệ thống giao thông là nhân tố cơ bản phục vụ nhu cầu đi lại của người dân, giúp quá trình sản xuất diễn ra liên tục và hoạt động bình thường

Ở nước ta, giao thông vận tải ngày càng được chú trọng nhiều hơn Nước ta đã và đang xây dựng hệ thống giao thông vận tải ngày càng hoàn chỉnh và phát triển, cơ sở hạ tầng giao thông được xem là nhân tố quan trọng thúc đẩy hoạt động kinh tế, văn hóa, xã hội của nước ta

2.1 Cơ sở dữ liệu GIS trong quản lý giao thông:

Cơ sở dữ liệu GIS phục vụ trong công tác quản lý giao thông bao gồm 2 thành phần:

-Cơ sở dữ liệu không gian

-Cở sở dữ liệu thuộc tính

Các nhóm thông tin cần quản lý trong cơ sở dữ liệu GIS bao gồm như sau:

Cơ sở dữ liệu GIS phải xây dựng trên các chuẩn(Standard) dữ liệu địa lý quốc tế avf các thủ tục(Procedure) cần thiết, đảm bảo cho việc trao đổi và chia sẻ thông tin cho hệ thống giữa các ngành, các địa phương, trong cả nước cũng như quốc tế.Cơ sở dữ

lieejuGISS quốc gia là 1 hệ thống mở, quản lý toàn bộ các thong tin về đô thị Các dữ liệu GIS có thể thu nhận được từ các nguofn dữ liệu đã xây dựng bằng các hệ phần cứng

và phần mềm khác Việc truy cập vào cơ sở dữ liệu GIS phải tuân thủ các quy định trong quy chế sử dụng cơ sở dữ liệu GIS

Lớp thôn tin giao thông trong cơ sở dữ liệu GIS:

-Cơ sở không gian bao gồm:

Lớp không gian này được thể hiện và quản lý theo các đối tượng sau:

+Đối tượng đường

Đường bộ

Đường sắt

Đường thủy

*Thể hiện các lớp đối tượng này pahri tuân theo các ký hiệu và màu sắc đường giao thông trên bản đồ gốc

+Đối tượng vùng

Bến xe

Nhà ga

Cảng đường thủy

Thể hiện các lớp này tuân theo ký hiệu và màu sắc trên bản đồ gốc

+Đối tượng điểm

Cầu bê tông nhỏ

Cầu không kiên cố

Thể hiện đối tượng này tuân theo ký hiệu và màu sắc trên bản đồ gốc

+Đối tượng chữ

Tên các đường giao thông

Tên bến bãi, nhà ga, cảng

-Cơ sở dữ liệu thuộc tính của lớp đối tượng này có cấu trúc như sau:

+Đối tượng đường

STT CHỈ TIÊU TÊN

TRƯỜNG

LOẠI DỮ LIỆU

ĐỘ RỘNG ĐƠN VỊ

1 Tên Ten_gtd Char 30

2 Tổng chiều

Dài Dodai_gtd num 10 Km

3 Độ rộng Dorong_gtd num 5 M

4 Cấp đường Cap_gtd Char 15

6 Loại đường Loai_gtd Char 15

7 Tình trạng

hiện nay

Htrang_gtd Char 15 +Đối tượng điểm

STT CHỈ TIÊU TÊN

TRƯỜNG

LOẠI DỮ LIỆU

ĐỘ RỘNG ĐƠN VỊ

1 Tên Ten_gtd Char 30

2 Loại đối

tượng

Loaidt_gtd num 30

3 Chiều dài Dodai_gtd num 5 M

4 Chiều rộng Rong_gtd num 5 M

5 Tải trọng Knang_gtd Char 5 Tấn

6 Cấp hạng Cap_gtd Char 15

7 Tình trạng

hiện nay

Htrang_gtd Char 15 +Đối tượng vùng

STT CHỈ TIÊU TÊN

TRƯỜNG

LOẠI DỮ LIỆU

ĐỘ RỘNG ĐƠN VỊ

1 Tên Ten_gtd Char 30

2 Loại đối

tượng

Loaidt_gtd num 30

3 Chiều dài Dodai_gtd num 5 M

4 Chiều rộng Rong_gtv num 5 M

5 Đặc điểm Ddiem_gtv Char 15

6 Cấp hạng Cap_gtv Char 15

2.2 Tổng quan về giao thông đô thị

2.2.1 Khái niệm về giao thông đô thị

* Khái niệm:

Giao thông đô thị là tập hợp các công trình, các phương tiện giao thông khác nhau, các tuyến giao thông, con đường giao thông nhằm đảm bảo liên hệ giữa các khu vực khác nhau

2.2.1.1 Ứng dụng GIS giao thông đô thị:

Nếu coi đô thị như 1 thể sống thì hệ thống hạ tầng kỹ thuật như là hệ tuần hoàn hay hệ

hô hấp vậy Các ý đồ quy hoạch không gian kiến trúc, cấu trúc chứ năng hay cảnh quan

đô thị được biểu hiện qua hệ thống hạ tầng giao thông.Như vậy thông tin về hiện trạng

các công trình hạ tầng giao thông đô thị Mạng lưới các công trình hạ tầng giao thông đô thị thường được biểu diễn trên bản đồ kèm theo một số chỉ tiêu, bảng biểu

Bất kỳ đô thị nào cũng có mạng lưới giao thông đối nội, đối ngoại Các tuyến giao thông về đường sắt, đường bộ, đường thủy, các bến bãi, sân bay đều được khảo sát điều tra và được vẽ tren bản đồ cùng với tài liệu thống kê Từ những điều tra này có thể tính ra chỉ tiêu kỹ thuật của mạng lưới giao thông đô thị

Hệ thống giao thông đô thị quyết định tới hình thái tổ chức không gian đô thị, hướng phát triển đô thị, cơ cấu tổ chức sử dụng đất đai đô thị

Các yêu cầu của giao thông đô thị:

*Nhanh chóng

*Thuận tiện

*An toàn

Việc phát triển giao thông ảnh hưởng đến:

*Bố trí chỗ ở

*Cho phép mở rộng quy mô thành phố ( bán kính đô thị mở rộng )

*Hình thành các chùm đô thị, các vùng đô thị hóa

Lựa chọn phương thức giao thông chính là lựa chọn tương lai cho thành phố

Giao thông đô thị là công cụ hiệu quả nhất để tạo nặn ra không gian, hình thái không gian mới

Nếu giải quyết tốt vấn đề giao thông không tốt sẽ gây ùn tắc, trì trệ

2.2.1.2 Áp dụng công nghệ GIS trong quy hoạch giao thông đô thị

Quy hoạch cần có dự báo về hướng giao thông, khối lượng vận tải hàng hóa và hành

khách Số đồ án quy hoạch thường dự báo thông tin định tính về giao thông, hướng đi chủ yếu của dân cư đô thị, hướng vận tải chủ yếu chú ý nhiều đến giao thông đối ngoại Khái niệm về định tính và định lượng của vận tải trong đô thị sẽ giúp cho mạng lưới giao thông hợp lý hơn Hiện nay ít đồ án quy hoạch quan tâm đến điều này

2.3 Xác định và phân tich nhu cầu cụ thể trong công tác quản lý mạng lưới giao thông nước ta.

Hệ thống ứng dụng GIS trong việc quản lý hạ tầng giao thồn đường bộ cung cấp cho người quản lý, lãnh đạo những thông tin đặc thù mà rất khó có thể cung cấp bởi các hệ thống khác như mối tương quan giữa hạ tầng giao thông với các đối tượng địa lý

Vì thế việc ứng dụng GIS trong việc quản lý hạ tầng giao thông đường bộ là k thể tách rời GIS là công cụ đắc lực trong việc trợ giúp ra quyết định của nguời lãnh đạo

CHƯƠNG 3: ỨNG DỤNG GIS ĐỂ QUẢN LÝ HỆ

THỐNG GIAO THÔNG TRÊN ĐỊA BÀN NƯỚC TA

ViỆc phát triển và quản lý mạng lưới giao thông đường bộ và nước ta vẫn còn nhiều hạn chế: Quản lý thông tin rời rạc, chưa khoa học; công nghệ thấp; cơ chế; chính sách; quy hoạch còn thiếu và chưa đồng bộ; một số quy định chưa cụ thể và khả thi: Công tác thi hành pháp luật còn hạn chế; …

Điều này đặt ra bài toán cho công tác quản lý, nhất là trong việc quản lý hiện trạng, thông tin quy hoạch mạng lưới giao thông đường bộ Nếu chỉ bằng những phương pháp khai thác thông tin truyền thông qua bảng biểu, đô thị, nguời lãnh đạo sẽ rất khó khăn cho việc xác định thông tin chi tiết các tuyến đường

Để khắc phục những tồn tại trên, hệ thống GIS là hệ thống thích hợp nhất để cung cấp thông tin tổng quan về hiện trạng cơ sở hạ tầng được triển khai mang tính không gian địa

lý Hệ thống GIS được xây dựng sẽ mang đến cho người quản lý điều hành những thông tin toàn diện về hiện trạng hạ tầng giao thông đường bộ gắn với vị trí địa lý, dữ liệu được cung cấp dưới dạng đơn giản và xúc tích nhưng vẫn đầy đủ thông tin

Sau đây chúng ta sẽ nghiên cứu Ứng dụng công nghệ GIS trong quản lý giao thông ở Thành Phố Hồ Chí Minh:

3.1 KHÁI QUÁT ĐỊA BÀN NGHIÊN CỨU

Thành phố Hồ Chí Minh nằm trong vùng có khí hậu nhiệt đới cạn xích đạo, phía Bắc giáp Tây Ninh, phía Đông giáp 2 tỉnh Bình Dương và Đồng Nai, phía Tây giáp Long An, Phía Nam đâm ra biển

3.1.1 Nội dung và phương pháp nghiên cứu

NỘI DUNG 3.1.1.1 Ứng dụng gis trong việc lập kế

hoạch và duy tu nâng cấp, xây mới hạ

tầng giao thông

3.1.1.2 Ứng dụng công nghệ tích hợp hệ

thống định vị toàn cầu GPS và hệ thống

thông tin địa lý GIS để quản lý xe bus