Bài giảng GIS trường đại học lâm nghiệp

Phần - Những kiến thức chung GIS Chơng 1: Tổng quan hệ thông tin địa lý khái niệm đồ số Hệ thống thông tin địa lý GIS có nhiều ứng dụng, ngời biết sử dụng khai thác tiềm rộng lớn GIS nh lắp thêm đôi mắt, đôi tay, đôi cánh giúp ngời nhìn giới trực quan hơn, xác nhanh chóng chinh phục đợc giới tiềm vốn có ứng dụng GIS phải nói đến công cụ tốt cho việc xây dựng biên tập đồ số Đó ứng dụng khởi đầu cho ứng dụng GIS Vậy ứng dụng GIS gì? Khi có đồ số sở liệu tơng ứng khu vực : GIS công cụ để cập nhật nhanh biến động thông tin đồ GIS công cụ để truy xuất, tìm kiếm khai thác thông tin đối tợng GIS công cụ để quản lý sở liệu đối tợng đồ GIS công cụ tốt cho việc chiết xuất thông tin thứ cấp GIS công cụ để đánh giá biến động phục vụ theo dõi diễn biến lớp phủ GIS công cụ tốt cho việc quy hoạch phát triển tổ chức thực sản xuất 1.1 Lợc sử đời phát triển hệ thông tin địa lý Từ xa xa ngời biết cách biểu diễn thông tin địa lý cách thu nhỏ vật theo kích thớc đó, vẽ lên mặt phẳng Để đánh dấu đặc tính vật, ngời ta dùng loại ký hiệu khác nh độ cao đợc biểu diễn đờng bình độ, số đối tợng đợc biểu thị loại màu sắc tơng ứng thích số hiệu kèm Sự biểu thị kết thể ý tởng đợc gọi đồ Dần dần, đồ chiếm vị trí quan trọng thiếu đợc đời sống ngời nói: Bản đồ công cụ thông tin quen thuộc loài ngời Trong trình phát triển kinh tế kỹ thuật, đồ đợc cải tiến cho ngày đầy đủ thông tin hơn, ngày xác Khi khối lợng thông tin lớn đơn vị diện tích đồ ngời ta tiến đến lập đồ chuyên đề đồ chuyên đề biểu diễn thông tin theo chuyên đề sử dụng Trên đơn ======================================================= = Bài giảng Hệ thống thông tin địa lý ĐHLN - 2010 vị diện tích địa lí có nhiều loại đồ chuyên đề: đồ địa hình, đồ hành chính, đồ địa chất, đồ du lịch, đồ giao thông vận tải Trên sở hệ thông tin đồ, năm đầu thập kỷ 60(19631964) nhà khoa học Canada cho đời hệ thống thông tin địa lý hay gọi GIS (Geographical Information Systems - GIS) GIS kế thừa thành tựu ngành đồ ý tởng lẫn thành tựu kỹ thuật đồ GIS bắt đầu hoạt động việc thu thập liệu theo định hớng tuỳ thuộc vào muc tiêu đặt Dù hệ thông tin địa lý hay hệ thông tin đồ, có nhiệm vụ phục vụ yêu cầu chung ngành nh: Địa chính, Nông nghiệp, Lâm nghiệp, Ng nghiệp, Giao thông, Xây dựng, Thuỷ lợiNhng ngành lại có yêu cầu khác thông tin Cho nên hệ thông tin xây dựng cho nhiều ngành thoả mãn yêu cầu riêng ngành Vì lại xuất hệ thông tin chuyên ngành nh hệ thông tin địa lý nông nghiệp, hệ thông tin địa lý lâm nghiệp, hệ thông tin địa lý giao thông Hệ thông tin đia lý (GIS) hiểu cách đơn giản tập hợp thông tin có liên quan đến yếu tố địa lý cách đồng logic Nh ý tởng đợc xuất sớm với phát minh đồ Nhng hình thành rõ nét hệ thông tin địa lý cách hoàn chỉnh, đa vào ứng dụng có hiệu nghiên cứu phát triển số năm gần Trong năm 70 Bắc Mỹ có quan tâm nhiều đến việc bảo vệ môi trờng phát triển GIS Thời kỳ hàng loạt thay đổi cách thuận lợi cho phát triển GIS, đặc biệt gia tăng ứng dụng máy tính với kích thớc nhớ tốc độ tăng Chính thuận lợi mà GIS đợc thơng mại hoá Năm 1977 có nhiều hệ thông tin địa lý khác giới Bên cạnh GIS thời kỳ phát triển mạnh mẽ kỹ thuật xử lý ảnh viễn thám Một hớng nghiên cứu kết hợp GIS viễn thám đợc đặt thời kỳ nớc có đầu t đáng kể cho việc phát triển ứng dụng làm đồ, hay quản lý liệu có trợ giúp máy tính Canada Mỹ sau đến nớc nh Thuỵ Điển, Đan Mạch, Pháp Thập kỷ 80 đợc đánh dấu nhu cầu sử dụng GIS ngày tăng với quy mô khác Ngời ta tiếp tục giải tồn năm trớc mà lên vấn đề số hoá liệu Thập kỷ đánh dấu nảy sinh nhu cầu ứng dụng GIS nh: theo dõi sử dụng tối u nguồn tài ======================================================= = Bài giảng Hệ thống thông tin địa lý ĐHLN - 2010 nguyên, đánh giá khả thi phơng án quy hoạch, toán giao thông GIS trở thành công cụ hữu hiệu công tác quản lý trợ giúp định Những năm đầu thập kỷ 90 đợc đánh dấu việc nghiên cứu hoà nhập viễn thám GIS Các nớc Bắc Mỹ châu Âu thu đợc nhiều thành công lĩnh vực Khu vực châu Thái Bình Dơng thành lập nhiều trung tâm nghiên cứu viễn thám GIS nớc nh Trung Quốc, Nhật Bản, Thái Lan ý nghiên cứu đến GIS chủ yếu vào lĩnh vực quản lý, đánh giá tài nguyên thiên nhiên môi trờng Việt Nam việc nghiên cứu ứng dụng hệ thông tin địa lý bắt đầu, đợc triển khai quan lớn nh tổng cục địa chính, trờng Đại học mỏ Địa chất, Viện Điều tra quy hoạch rừng, Viện địa chấtĐồng thời mức độ ứng dụng hạn chế, có ý nghĩa nghiên cứu ứng dụng để giải số nhiệm vụ trớc mắt Nh hầu hết nớc giới có Việt nam quan tâm nghiên cứu hệ thông tin địa lý ứng dụng vào nhiều ngành, có ngành Lâm nghiệp Ngày nay, phần mềm GIS hớng tới đa công nghệ GIS trở thành hệ tự động thành lập đồ xử lý liệu ngày đạt hiệu cao tốc độ độ xác Nói chung, thời đại khoa học kỹ thuật công nghệ phát triển với tốc độ chóng mặt nh phát triển công nghệ GIS không nằm trào lu đó, có hớng tiến tới mang tính phổ cập đại chúng cho công tác quản lý khai thác thông tin đồ cho nhiều mục đích khác Vì phần cứng GIS phát triển mạnh theo giải pháp máy tính để bàn ngày gọn nhẹ, năm gần đời vi xử lý cực mạnh, thiết bị lu trữ liệu, hiển thị in ấn tiên tiến làm cho công nghệ GIS thay đổi chất Có thể nói suốt trình hình thành phát triển mình, công nghệ GIS tự hoàn thiện từ thấp đến cao, từ đơn giản đến phức tạp để phù hợp với tiến khoa học kỹ thuật 1.2 Khái niệm chung công nghệ thông tin 1.2.1 Khái niệm Nói đến công nghệ thông tin trớc hết phải nói đến tin học ngành khoa học chuyên nghiên cứu việc thu thập thông tin, xử lý thông tin, quản lý thông tin, truyền thông tin cung cấp thông tin nhằm đạt đợc mức độ tốt mục tiêu đặt từ trớc ngời Thông tin có khắp nơi nhu cầu thu thập, ======================================================= = Bài giảng Hệ thống thông tin địa lý ĐHLN - 2010 lu trữ, truyền nhận, xử lý thông tin phổ biến hoạt động tự nhiên xã hội Khi kinh tế vấn đề văn hoá xã hội phát triển vị trí thông tin quan trọng Các nhu cầu khai thác, xử lý thông tin trở nên cấp thiết Hiện nay, thông tin trở thành lực lợng vật chất có ý nghĩa đóng vai trò nh loại hàng hoá cao cấp đợc thừa nhận tất quốc gia đợc ngời sử dụng thờng xuyên hoạt động kinh tế xã hội Cùng với thông tin, công cụ thiếu đợc liên quan đến thông tin máy tính, trang thiết bị tin học phơng tiện truyền thông, đặc biệt viễn thông tạo công nghệ thông tin Theo thời gian, công nghệ thông tin bớc thể vai trò u việt nhiều lĩnh vực khoa học kỹ thuật, kinh tế xã hội bớc khẳng định vị trí thiếu đợc trình phát triển quốc gia, khu vực số lĩnh vực là: Thu thập thông tin - Kỹ thuật điều tra thu thập số liệu trực tiếp trờng - Kế thừa thông tin có thông qua máy quản lý ngành - Tổ chức hệ thống cập nhật bổ sung liệu Quản lý thông tin - Xây dựng hệ thống sở liệu - Xây dựng hệ quản trị liệu Xử lý thông tin - Phân tích tổng hợp hệ thống thông tin - Giải toán ứng dụng chuyên ngành Truyền thông tin - Xây dựng hệ thống luồng truyền tin - Giải pháp truyền thông tin mạng - Hệ quản trị mạng thông tin - Bảo vệ an toàn đờng truyền thông tin - Bảo mật thông tin Cung cấp thông tin - Xây dựng giao diện với ngời sử dụng - Hiển thị thông tin theo nhu cầu ======================================================= = Bài giảng Hệ thống thông tin địa lý ĐHLN - 2010 - Tổ chức mạng dịch vụ thông tin Để công nghệ thông tin đạt đợc nhiệm vụ nêu có hiệu cần phài xác định thể loại thông tin, chuẩn thông tin, lựa chọn phần cứng đồng đủ mạnh phần mềm hệ thống phù hợp với công tác tổ chức cho toàn hệ thống phải hợp lý đạt hiệu cao 1.2.2 Hệ thống thông tin Hiện hầu hết nớc có trình độ phát triển cao có khối lợng thông tin lớn để phục vụ cho nhu cầu sử dụng thông tin xã hội Hệ thống thông tin đợc hiểu tập hợp liệu đợc khảo sát, thu thập, lu trữ xử lý sử dụng giúp cho việc lựa chọn để định có lợi cho ngời Nếu gọi thông tin đầu liệu đầu vào đợc thu thập nhiều cách, nhiều mức khác nhau, vị trí khác nhiều thời điểm khác vẽ lên tranh tổng quát hay chi tiết vật t ợng cần nghiên cứu Khi thu thập thông tin phải biết đợc thông tin dùng để làm gì, độ xác thông tin đến đâu liệu đợc tạo có giá trị sử dụng Theo mục tiêu cụ thể đòi hỏi nội dung hình thức hệ thông tin riêng lẽ mà ngời ta thờng thiết kế hệ thống thông tin dạng chuyên đề Ví dụ: Hệ thống thông tin đất đai, hệ thông tin khí hậu, hệ thông tin thảm thực vật, hệ thông tin địa chất, hệ thông tin quy hoạch, hệ thông tin quản lý đô thị nớc phát triển ngời ta lại xây dựng hệ thông tin tổng hợp, đa chức năng, đáp ứng hầu hết yêu cầu sử dụng thông tin quan nhng khối lợng thông tin lớn liên kết nội chúng khó khăn Song hệ thông tin có bốn chức sau đây: Chức nhận liệu từ nguồn liệu Chức xử lý số liệu Chức trình bày liệu Chức suy giải phân tích thông tin để định 1.2.3 Hệ thông tin có toạ độ không gian Từ trớc tới việc so sánh đối chiếu số liệu phân bố không gian đối tợng mặt đất phận quan trọng tổ chức hoạt động xã hội Các số liệu không gian đợc đo đạc, thu thập xử lý thành đồ sản phẩm thiếu đợc kết nghiên cứu phục vụ sản xuất nhiều ngành liên quan tới điều tra, xây dựng quản lý bảo vệ tài nguyên ======================================================= = Bài giảng Hệ thống thông tin địa lý ĐHLN - 2010 môi trờng Quá trình đo đạc, thu thập, xử lý, lu trữ đồ để sử dụng tạo thành hệ thông tin đồ, từ lâu đồ công cụ thông tin quen thuộc loài ngời Trong trình phát triển kinh tế kỹ thuật, đồ đợc cải tiến cho ngày đầy đủ thông tin hơn, xác việc lu trữ, quản lý khai thác thông tin ngày tiện lợi, dễ sử dụng có hiệu cao Ngày với phát triển khoa học kỹ thuật, máy móc thiết bị đại đời, nhu cầu phát triển sử dụng đồ địa hình, đồ chuyên đề bề mặt trái đất gia tăng đáng kể, đồ chuyên đề cung cấp thông tin hữu ích để khai thác quản lý tài nguyên, môi trờng Do việc nghiên cứu phân bố không gian bề mặt trái đất bắt đầu hớng theo đờng định lợng, nhng lúc đầu gặp nhiều khó khăn không khối lợng lớn số liệu phân tích số liệu, mà thiếu công cụ quan trọng để mô tả biến thiên không gian mang tính chất định lợng Từ năm 1960 với có mặt máy tính xử lý số việc phân tích không gian làm đồ chuyên đề mang tính định lợng đợc nảy sinh phát triển Vì nhu cầu số liệu không gian phân tích không gian không hạn chế nhà khoa học trái đất Tuy nhiên thời kỳ tờ đồ tạo nhiều hạn chế Càng ngày ngời cần nhiều thông tin thay đổi theo thời gian mặt đất, kỹ thuật truyền thống làm đồ không thích hợp Xuất phát từ yêu cầu thực tiễn sản xuất tiến khoa học kỹ thuật lớp công cụ làm đồ đời hệ thống thông tin địa lý (Geographycal Information System) Hệ thông tin địa lý thực chất hệ thông tin không gian mà trái đất đối tợng định vị Nó đợc hình thành từ tập hợp liệu định vị không gian có cấu trúc thuận tiện cung cấp thông tin tổng hợp để định Nh công cụ bảo quản có hiệu quả, dễ truy nhập, thao tác nh thể liệu không gian trình đánh giá thông tin Do hệ thông tin theo toạ độ không gian hệ thông tin địa lý Việc thu thập số liệu cách tự động, phân tích số liệu trình bày só liệu số lĩnh vực nh lập đồ Địa hình, đồ Địa chất, đồ Lâm nghiệp, đồ Đánh giá tác động môi trờng, đo vẽ ảnh viễn thám lĩnh vực riêng biệt nhng lại liên quan chặt chẽ với nhau, liên kết trình xử lý số liệu không gian thành hệ thống thông tin phục vụ cho mục đích chung địa lý ======================================================= = Bài giảng Hệ thống thông tin địa lý ĐHLN - 2010 Vậy hệ thống thông tin địa lý đợc gọi hệ thống có trợ giúp máy tính điện tử bao gồm sở liệu chứa thông tin không gian thông tin thuộc tính nhóm phần mềm với chức lu trữ, thể hiện, trao đổi, xử lý với kiến thức chuyên ngành 1.3 Kháí niệm đồ số 1.3.1 Khái niệm Nh biết, đồ đợc vẽ giấy đồ mà thông tin đợc thể nhờ đờng nét, màu sắc, hệ thống ký hiệu ghi Ngày với phát triển ngành điện tử tin học, máy tính số ngày mạnh, thiết bị đo ghi tự động, loại máy in, máy vẽ tự động có chất lợng cao không ngừng đợc hoàn thiện Trên sở ngời xây dựng hệ thống thông tin địa lý, hệ thống thông tin đất đai hệ hống thông tin chuyên ngành đại khác, mà phần quan trọng việc xây dựng hệ thống sở liệu đồ gồm đồ địa hình loại đồ chuyên đề phạm vi lãnh thổ Thế giới thực đợc thu nhỏ đối tợng địa lý đợc thể đồ dựa sở mô hình hoá toán học không gian hai chiều ba chiều Các đối tợng đợc chia hành nhóm, lớp (nh : thuỷ hệ, Giao thông, địa hình, s phân bố dân c, thực vật, thổ nhỡng, loại ranh giới.) tổng hợp nhóm, lớp lại ta đợc nội dung đồ Vậy định nghĩa: Bản đồ số tập hợp có tổ chức liệu đồ thiết bị có khả đọc máy tính đợc thể dới dạng hình ảnh đồ Các thành phần đồ số bao gồm: Thiết bị ghi liệu Máy tính Cơ sở liệu đồ Thiết bị thể đồ Bản đồ số đợc lu trữ gọn nhẹ khác với đồ truyền thống chỗ: Bản đồ số file liệu ghi nhớ máy tính thể dạng hình ảnh giống nh đồ truyền thống hình máy tính Nếu sử dụng máy vẽ ta in đợc đồ số giấy giống nh đồ thông thờng ======================================================= = Bài giảng Hệ thống thông tin địa lý ĐHLN - 2010 Bản đồ số địa hình sở liệu không gian cho hệ thống thông tin địa lý (GIS) thờng đợc sử dụng làm đồ cho loại đồ chuyên đề Ví dụ: Bản đồ số địa loại đồ chuyên ngành đất đai đợc thiết kế biên tập lu trữ hiển thị máy tính nh loại đồ số thông thờng sở liệu hệ thống thông tin đất đai (LIS) Bản đồ số Lâm nghiệp loại đồ chuyên ngành Lâm nghiệp sở liệu hệ thống thông tin Lâm nghiệp (FIS) Nhờ máy tính có khả lu trữ khối lợng thông tin lớn, khả tổng hợp, cập nhật, phân tích thông tin xử lý liệu đồ phong phú nên đồ số đợc ứng dụng rộng rãi đa dạng nhiều so với đồ giấy thông thờng 1.3.2 Đặc điểm đồ số u điểm hẳn 1) Mỗi đồ số có hệ quy chiếu định thờng hệ quy chiếu phẳng Các thông tin không gian đợc tính toán thể hệ quy chiếu chọn 2) Mức độ đầy đủ thông tin nội dung độ xác yếu tố đồ số hoàn toàn đáp ứng yêu cầu tiêu chuẩn đồ theo thiết kế ban đầu 3) Bản đồ số thực chất tập hợp có tổ chức liệu hệ quy chiếu định Tỷ lệ đồ số không giống nh tỷ lệ đồ thông thờng 4) Hệ thống ký hiệu đồ số thực chất ký hiệu đồ thông thờng đợc số hoá Nhờ thể đồ dới dạng hình ảnh hình in giấy 5) Các yếu tố đồ giữ nguyên đợc độ xác liệu đo đạc ban đầu không chịu ảnh hởng sai số đồ hoạ 6) Khi thành lập đồ số, công đoạn ban đầu từ khâu thu thập xử lý số liệu đòi hỏi tính đồng lôgic cao nên ngời thực công việc phải có trình độ kỹ thuật tay nghề cao 7) Bản đồ số có tính linh hoạt hẳn đồ truyền thống dễ dàng thực công việc nh: - Cập nhật chỉnh thông tin - Chồng xếp tách lớp thông tin theo ý muốn ======================================================= = Bài giảng Hệ thống thông tin địa lý ĐHLN - 2010 - Dễ dàng biên tập tạo phiên đồ - Dễ dàng in với số lợng tỷ lệ tuỳ ý - Có khả liên kết sử dụng mạng máy tính Việc sử dụng đồ số thuận lợi có hiệu kinh tế cao, thực tế chủ yếu sử dụng kỹ thuật công nghệ để thành lập sử dụng đồ công tác quản lý tài nguyên nói chung quản lý đất đai nói riêng 1.3.3 Khái niệm sở liệu đồ Cơ sở liệu (CSDL) tập hợp số liệu đợc lựa chọn phân chia ngời sử dụng Đó nhóm ghi file số liệu đợc lu trữ tổ chức có cấu trúc Nhơ phần mềm quản trị CSDL ngời ta sử dụng liệu cho mục đích tính toán, phân tích, tổng hợp, khôi phục liệu Trong năm gần Việt Nam triển khaiChơng trình công nghệ thông tin quốc gia có dự án Xây dựng sở liệu quốc gia tài nguyên đất Mục tiêu xây dựng khối thông tin là: Hệ quy chiếu Quốc gia Hệ toạ độ độ cao nhà nớc Hệ thống đồ địa hình Đờng biên giới địa giới hành Mô hình số độ cao địa hình Phân loại đất theo trạng sử dụng Quy hoạch kế hoạch sử dụng đất Hệ thống đồ địa Chủ sử dụng đất 10 Các liệu khác có liên quan Cơ sở liệu tài nguyên đất hoàn thành phục vụ đắc lực cho công tác quản lý nhà nớc đất đai, trợ giúp hoạch định sách, quy hoạch tổng thể sử dụng có hiệu tài nguyên đất Đối với hệ thống đồ địa hình cần phải xây dựng Cơ sở liệu địa lý, sở liệu gồm hai phần, sở liệu không gian bao gồm hình dạng, kích thớc vị trí đối tợng với biểu diễn dáng đất khu vực sở liệu thuộc tính bao gồm đặc điểm tính chất đối tợng Đối với hệ thống đồ địa cần xây dựng Cơ sở liệu địa Cơ sở liệu gồm hai phần CSDL đồ địa CSDL hồ sơ địa ======================================================= = Bài giảng Hệ thống thông tin địa lý ĐHLN - 2010 CSDL địa phần quan trọng hệ thống thông tin đất đai, Nó phục vụ trực tiếp cho công tác quản lý đất đai mà phục vụ gián tiếp đến công tác Quy hoạch phát triển kinh tế khu vực 1.3.4 Phân loại liệu đồ Dữ liệu đồ mô tả theo phơng pháp số hình ảnh đồ, Chúng gồm toạ độ điểm đợc lu trữ theo quy luật hay cấu trúc ký hiệu dùng để xác định hình ảnh đồ cụ thể Qua phần mềm điều hành tạo hình ảnh đồ cụ thẻ Qua phần mềm điều hành GIS tạo hình ảnh đồ hình in giấy Trong đồ số nói chung, liệu đợc phân chia thành hai loại liệu không gian liệu thuộc tính 1) Dữ liệu không gian Dữ liệu không gian loại liệu thể xác vị trí không gian thực đối tợng quan hệ đối tợng qua mô tả hình học, mô tả đồ mô tả topology Đối tợng không gian đồ số gồm điểm khống chế tọa độ, địa giới hành chính, đất, lô đất.các công trình xây dựng, hệ thống giao thông, thuỷ văn yếu tố khác có liên quan Các liệu không gian thể đối tợng đồ qua ba yếu tố hình học điểm, đờng vùng Các đối tợng không gian cần đợc ghi nhận vị trí không gian đồ, mối liên hệ với đối tợng xung quanh số thuộc tính liên quan để mô tả đối tợng Thông tin vị trí đối tợng đồ phải kèm theo thông tin quan hệ không gian (Topology), đợc thể qua ba kiểu quan hệ: Liên thông nhau, kề nhau, nằm bao Ví dụ: Dữ liệu không gian đất toạ độ góc (điểm), ranh giới ( đờng khép kín) miền nằm ranh giới Chúng đợc mô tả ký hiệu đồ dạng đờng Đặc biệt CSDL lu trữ liệu mô tả quan hệ không gian (Topology) đất đối tợng khác xung quanh 2) Dữ liệu thuộc tính Dữ liệu thuộc tính đợc gọi liệu phi không gian, liệu thể thông tin đặc điểm cần có yếu tố đồ Cần phân biệt hai loại thuộc tính sau đây: ======================================================= = Bài giảng Hệ thống thông tin địa lý ĐHLN - 2010 10 Mặt khác, tất bắt đầu tiếp cận với GIS sử dụng chơng trình Mapinfo, chơng trình dễ sử dụng, mạnh phần quản lý CSDL biên tập đồ đẹp Vì có số tiện ích đơn giản, dễ hiểu phục vụ việc thiết kế, biên tập nhanh đồ đ ợc cài đặt môi trờng để giải yêu cầu trớc mắt làm đồ số cần thiết Xuất phát từ ý tởng nêu tập thể môn Quản lý đất đai trờng Đaị học Lâm nghiệp nghiên cứu thiết kế cho đời phần mềm VDMAP chơng trình đợc cài đặt trực tiếp môi trờng Mapinfo để dễ dàng giao diện với đồ sở liệu đồ đ ợc định dạng môi trờng để giải số nhiệm vụ cập nhật thông tin ngoại nghiệp tăng nhanh tốc độ biên tập đồ số Phần mềm có khả trợ giúp trình thành lập loại đồ số tự động hoá việc giao tiếp trình thành lập đồ số với Các công đoạn thành lập đồ số đợc rút ngắn, tiết kiệm thời gian, công sức đảm bảo tính xác, thống liệu Nh biết Mapinfo đợc coi nh chơng trình mang tính phổ cập gần gũi với ngời sử dụng GIS, Nó đợc cài đặt môi trờng Window nên dễ tiếp cận, dễ sử dụng, đặc biệt cho công đoạn thiết kế biên tập in ấn đồ Song từ ý nghĩa phổ cập mà Mapinfo có khả giải nhiệm vụ nhất, chung cho đối tợng sử dụng giới ngôn ngữ quốc tế Để sử dụng Mapinfo hiệu việc giải nhiệm vụ chuyên ngành cần phảỉ xây dựng thêm số tiện ích chuyên môn can thiệp trực tiếp vào chúng, tạo khả trợ giúp xây dựng nhanh đồ số, nhng lại dễ dàng tiếp cận thân thiện với đa số ngời sử dụng Xuất phát từ thực tế phần mềm VDMAP với số tiện ích đợc thiêt kế với hệ thống menu, công cụ hộp thoại đợc cài đặt trực tiếp môi trờng Mapinfo nhằm trợ giúp thiết kế biên tập nhanh đồ phục vụ công tác quản lý đất đai nói chung, quản lý đất Lâm nghiệp nói riêng Đồng thời thiết kế xây dựng th viện lu trữ ký hiệu đồ chuyên đề phần mềm này, với hy vọng tạo hệ thống đồ cách đồng quy chuẩn diện rộng cách thuận lợi môi trờng thân thiện Hình 7.3.1 cửa sổ giao diện VDMAP môi trờng Mapinfo ======================================================= = Bài giảng Hệ thống thông tin địa lý ĐHLN - 2010 66 Hình 7.3.1: Cửa sổ giao diện VDMAP môi trờng Mapinfo 7.3.2 Khái lợc kết bớc đầu VDMAP Kớch hot nhanh chúng cỏc thụng s thng dựng T ng la chn cỏc i tng cú cựng c tớnh hoc cựng kiu thụng tin Chc nng s hoỏ nhanh bn dng vựng T ng la chn cỏc ký hiu quy chun cho cỏc i tng cn biờn T ng chuyn lp i tng c chn v lp thụng tin hin hnh T ng to bng chỳ gii cho lp thụng tin gc Chc nng cp nht thuc tớnh i tng Chc nng chớch to im, di, phng v ca on thng T ng to ng bao khu vc nghiờn cu 10 T ng to li v khung bn 7.3.3 Kích hoạt nhanh chóng thông số thờng dùng Nh biêt, nớc ta biên tập đồ, thông số font chữ, đơn vị đo lờng, kiểu điểm, đờng, vùng nh bảng thông báo thờng đợc sử ======================================================= = Bài giảng Hệ thống thông tin địa lý ĐHLN - 2010 67 dụng tần số cao Vì tạo đờng dẫn để kích hoạt tất thông số trạng thaí hoạt động thể hộp thoại (Hình 3) thông qua việc nhấn icon công cụ lập sẵn 7.3.4 Chức lựa chọn đối tợng có đặc tính kiểu thông tin Trong trình số hoá quản lý thông tin đồ chức lựa chọn đối tợng có đặc tính kiểu thông tin thờng xuyên phải thực cách bấm trực tiếp đối tợng hình thông qua lệnh lựa chọn có điều kiện nhận đợc lựa chọn đối tợng nh mong muốn Tất thao tác đợc thực đơn giản VDMAP cách nhấn (kích hoạt) vào hai nút tuỳ theo đối tợng đợc chọn theo đặc tính hay theo thông tin đợc thể mô (Hình 7.3.3) 7.3.5 Chc nng s hoỏ nhanh bn dng vựng ======================================================= = Bài giảng Hệ thống thông tin địa lý ĐHLN - 2010 68 Chức số hoá đồ Mapinfo chức không mạnh nhng biết liên kết chức khác nh cắt dán tách nhập với cải thiện phần chức Song chức không sử dụng mối liên kết mà thiết kế modul phần mềm riêng ngôn ngữ MAPBASIC cần kích hoạt phím VDMAP nh hình 7.3.4 công cụ Tác dụng chức là: số hoá vùng bên cạnh vùng lân cận số hoá ta cần số hoá đờng chu vi nh hình (-7a-) tất đờng giáp ranh chơng trình tự động cắt chọn xác kết nhận đợc 7.3.6 T ng la chn ký hiu quy chun cho i tng cn biên Chơng trình đợc thiết kế lu trữ ký hiệu đồ chuyên ngành lâm nghiệp (tạm thời) nh: - Bản đồ trạng sử dụng đất - Bản đồ quy hoạch sử dụng đất - Bản đồ thảm thực vật rừng - Bản đồ phân cấp phòng hộ đầu nguồn v.v Tất thao tác lựa chọn đợc thực việc bẩm Icon công cụ nhận đợc hộp thoại (Hình7.3.5) lựa chọn đợc kích hoạt dòng lệnh hộp thoại bảng quy định biên tập đồ Hình a lựa ======================================================= = Bài giảng Hệ thống thông tin địa lý ĐHLN - 2010 69 chọn ký hiệu để biên tập đối tợng đồ thảm thực vật rừng, hình b, c đợc sử dụng để lựa chọn đối tợng đồ trạng trạng sử dụng đất 7.3.7 Chức thiết lập sơ đồ hành Việc thiết lập sơ đồ hành vị trí khu vực nghiên cứu cách kích hoạt Icon hộp thoại lựa chọn ra, ta cần chọn tên khu vực cần thiết lập, đơn vị hành tơng ứng theo dẫn hộp thoại Hoăc chọn ranh giới khu vực sau kích hoạt chức phần mềm tự động tìm kiếm khu vực bạn tạo sơ đồ hành nh (Hình 7.3.6) 7.3.8 Tự động tạo bảng giải cho lớp thông tin gốc Trong Mapinfo để tạo bảng giải cho đồ trớc hết phải thiết kế tính chuyên đề cho đối tợng, thông qua trờng liệu đợc chọn để biên tập ======================================================= = Bài giảng Hệ thống thông tin địa lý ĐHLN - 2010 70 không liên quan đến đặc trng hình thái bề file gốc bảng giải đợc mặc định theo thiết kế mapinfo Trong thực tế xây dựng đồ trạng sử dụng đất với số loại đồ chuyên đề khác mẫu thiết kế giải mapinfo không đáp ứng đợc nhiều đơn vị phải thiết kế gia công file giải riêng Từ bất cập thiết kế lập trình tự động tạo bảng giải lớp thông tin gốc với điều kiện lớp thông tin gốc phải đợc biên vẽ theo ký hiệu quy chuẩn định sẵn Để tạo bảng giải VDMAP cần kích chuột vào dùng chuột chọn độ rộng mẫu giải chơng trình hộp thoại nh hình 9, sau cần lựa chọn bảng, chọn cột liệu số thông số khác, chơng trình tính toán tự động trình bày bảng giải Lu ý rằng: bảng giải lu file riêng nên hoàn toàn sửa chữa bổ sung thêm nh file độc lập Hình 9: Đờng dẫn hộp thoại để tạo bảng giải tự động 7.3.9 Chức cập nhật thuộc tính đối tợng Chức copy đối tợng Mapinfo cho phép ghi vào file phải vị trí không gian chúng VDMAP lại có khả copy ======================================================= = Bài giảng Hệ thống thông tin địa lý ĐHLN - 2010 71 cập nhật thuộc tính cho đối tợng linh hoạt vị trí không gian Với chức cho phép ta thay đổi đặc tính hàng loạt đối tợng khác lúc kết hợp với chức lựa chọn tự động đối tợng Để thực chức cần phải giả thuyết tình huống: cần thay đổi màu giả định tổ hợp màu chuẩn ta cần tổ hợp màu cho đối tợng sau sử dụng nốt để copy đặc tính đối tợng này, sau đódùng chuột chọn đối tợng lại sử dụng nốt để chọn tất đối tợng có đặc tính, cuối kích hoạt nốt để dán đặc tính cho đối tợng vừa đợc lựa chọn ta nhận đợc kết mong muốn 7.3.10 Chức chích toạ độ điểm Trong thực tiễn sử dụng đồ thờng có yêu cầu xác định toạ độ địa lý toạ độ vuông góc xác điểm thiết kế đa hộp thoại giao diện với ngời sử dụng để đáp ứng yêu cầu Kết đợc mô hình 7.3.9 7.3.11 Chức xác định độ dài phơng vị đoạn thẳng Trong Mapinfo việc quản lý độ dài phơng vị đoạn thẳng thông qua việc quản lý toạ độ hai điểm Nếu muốn xác định độ dài phơng vị đoạn thẳng thờng phải tính thông qua toạ độ điểm đầu điểm cuối Độ dài S = SQRT[(Xc-Xđ)2+(Yc-Yđ)2] Phơng vị =Acrtg[(Yc-Yđ)/(Xc-Xđ)] ======================================================= = Bài giảng Hệ thống thông tin địa lý ĐHLN - 2010 72 Cũng từ ý tởng lập trình tự động thông qua việc thiết kế hộp thoại để kích hoạt thuật toán xác định nhanh chóng độ dài, phơng vị thông qua toạ độ hai điểm đầu cuối kết nhanh chóng nh (Hình 11) để thực lệnh cần nhấn vào công cụ VDMAP đo độ dài đoạn thẳng chơng trình nhanh chóng tính toán đa kết nh (Hình 7.3.10) 7.3.12 Chức tạo đờng bao tự động cho khu vực nghiên cứu Khi biên tập in đồ chuyên đề, thờng phải tạo đờng viền bao quanh khu vực nghiên cứu với mục đích trang trí để phân biệt vùng khu vực nghiên cứu Trong chơng trình Mapinfo chức này, ngời biên tập thờng phải làm thủ công, kết nhận đợc không đẹp và VDMAP đáp ứng đợc điều ======================================================= = Bài giảng Hệ thống thông tin địa lý ĐHLN - 2010 73 Để thực chức cần nhấn chuột vào công cụ VDMAP hình xuất hộp thoại giao diện với ngời sử dụng đa vào số thông số hợp lý độ rộng màu sắc đờng bao kết nhanh chóng nhận đợc nh (Hình 7.3.11) 7.3.13 Tự động tạo lới khung đồ ======================================================= = Bài giảng Hệ thống thông tin địa lý ĐHLN - 2010 74 Đây chức thiếu với chơng trình làm đồ số Với Mapinfo chơng trình tự động tạo lới ô vuông cho khu vực nằm hệ quy chiếu thống quốc tế phần khung phần text phải tạo thành file riêng thờng phải làm thủ công Từ bất cập tìm thuật toán thiết kế thành công chức Ưu điểm bật tạo file véc tơ đờng nét bao gồm lới ô vuông, khung phần text nên tiện sử dụng nh (Hình 7.3.12) 7.3.14 Xây dựng hồ sơ kỹ thuật đất v cấp giấy CNQSD đất Để quản lý đất đai hồ sơ kỹ thuật đất tài liệu thiếu đợc hồ sơ địa Ngành Địa có hồ sơ đất đai đợc lựa chọn chơng trình Famit Song phần mềm cha đợc phổ cập rộng rãi đặc biệt ngành Lâm nghiệp giao đất giao rừng cho hộ gia đình tập thể Vì VDMAP đáp ứng chức môi trờng Mapinfo việc chọn đất kích hoạt Icon lập sẵn thuận lợi dễ sử dụng (Hình 7.3.13) công cụ ======================================================= = Bài giảng Hệ thống thông tin địa lý ĐHLN - 2010 75 7.3.15 Chức đánh giá biến động Đây chức đợc kiểm chứng qua nhiều đề tài tốt nghiệp sinh viên nh luận văn thạc sỹ bảo vệ thành công hội đồng trờng đại học Lâm nghiệp Cửa sổ giao diện chức thông qua hộp thoại (Hình 7.3.14) Hình 7.3.14: Hộp thoại giao diện đánh giá biến động Điều kiện để thực chức nh sau: - Trong khu vực đánh giá biến động phải có nhiều hai lớp thông tin trạng hệ thống phân loại, độ phân giải, hệ quy chiếu, sở toán học - Mở lúc hai lớp thông tin kích hoạt vào biểu tợng công cụ VDMAP hộp thoại (Hình7.3.14) ta cần phải nhập vào tham số cần thiết nh yêu cầu hộp thoại Cụ thể chọn lớp thông tin hai thời điểm chọn đặc tính đối tợng (kiểu trờng) để phân loại, chấp nhận chơng trình bắt đầu làm việc kết nhận đợc đồ biến động phân bố diện ======================================================= = Bài giảng Hệ thống thông tin địa lý ĐHLN - 2010 76 tích biến động (Hình 7.1.15) Kèm theo với đồ biến động ma trận đánh giá biến động Đó bảng sở liệu thống kê kết đánh giá biến động nh (Hình 7.3.16) Hình 7.3.15: Mô đồ biến động nhờ đánh giá VDMAP Hình 7.3.16: Bảng thông báo ma trận biến động qua đối tợng từ VDMAP Từ bảng thông báo (Hình 7.3.16) ta chuyển qua Exell để lập báo cáo thuận lợi Ngoài chức giới thiệu VDMAP nhiều chức khác, nhóm tác giả xin giói thiệu kỹ tập "Hớng dẫn sử dụng chơng trình VDMAP" ======================================================= = Bài giảng Hệ thống thông tin địa lý ĐHLN - 2010 77 Chơng 8: Một số ứng dụng GIS Ngày GIS đợc sử dụng để phục vụ nhu cầu cấp thiết ngời hầu hết lĩnh vực khoa học công nghệ nh: Môi trờng, Cơ sở hạ tầng tiện ích, Quản lý đất đai, địa lý, Địa chất, Giao thông, Thuỷ lợi, Nông Lâm nghiệp, Xây dựng , Trợ giúp thiết kế v.v Tuy nhiên dù lĩnh vực khoa học liên quan đến bề mặt trái đất với yếu tố tự nhiên kinh tế xã hội ứng dụng GIS phải nói đến công cụ tốt cho việc xây dựng, biên tập đồ số với sở liệu tơng ứng Đồng thời GIS công cụ tốt để thực số nhiệm vụ sau đây" Cập nhật nhanh biến động thông tin đồ Truy xuất, tìm kiếm khai thác thông tin đối tợng Quản lý sở liệu đối tợng đồ Chiết xuất thông tin thứ cấp Đánh giá biến động phục vụ theo dõi diễn biến lớp phủ Quy hoạch phát triển tổ chức thực sản xuất Môi trờng - Quan trắc, giám sát môi trờng Đất, nớc không khí - Thành lập đồ phân vùng nhạy cảm môi trờng - Phân tích tác động môi trờng - Chọn vị trí chôn lấp rác thải - Giám sát thay đổi môi trờng theo thời gian - Cơ sở hạ tầng tiện ích - Kỹ thuật GIS đợc ứng dụng rộng rãi việc quản lý tiện ích công cộng GIS công cụ mạnh để lập dự án định phục vụ khách hàng, nhu cầu cần điều chỉnh, ứng dụng điển hình bao gồm dịch vụ quản lý cung cấp sau đây: Điện lực, Khí đốt, nớc, thoát nớc, truyền thông, đờng xá, phân tích mối nguy hiểm rủi ro Kinh doanh bán hàng HTTĐL đợc sử dụng hiệu số lĩnh vực sau đây: - Xác định vị trí có khả cạnh tranh - Xác định nguồn khả cung cấp - Tối u tuyến vận chuyển phân phối hàng hoá ======================================================= = Bài giảng Hệ thống thông tin địa lý ĐHLN - 2010 78 - Gán địa tìm kiếm vị trí - Trợ giúp quản lý rủi ro - Quản lý đất đai - GIS công cụ trợ giúp quản lý thông tin đất đai, cho phép dễ dàng cập nhật, thêm bớt phục hồi liệu dễ dàng Những ứng dụng điển hình quản lý thông tin đất là: - Xây dựng đồ địa sở liệu địa - Xây dựng đồ trạng sử dụng đất sở liệu HTSD đất - Cập nhật biến động đất đai - Trợ giúp quy hoạch sử dụng đất bền vững - Quản lý đăng ký đất, sở hữu đất Giao thông - Quản lý mạng lới giao thông - Duy trì tín hiệu đén giao thông - Phân tích điểm tai nạn, tìm điểm nguy hiểm - Quản lý hệ thống Ô tô tìm vị trí tuyến Lâm nghiệp - Xây dựng loại đồ Lâm nghiêp - Hỗ trợ quản lý đất Lâm nghiệp tài nguyên rừng - Thống kê, kiểm kê đất đai - Đánh giá biến động phục vụ theo dõi diễn biến tài nguyên rừng - Hỗ trợ thiết kế khai thác nh thiết lập đờng vận chuyển gỗ theo luật môi trờng - Quản lý rừng theo nhiều mục đích kể việc tái tạo phục hồi rừng Nông nghiệp - Trang trại - Tăng cờng sử dụng đồ ảnh VT phục vụ theo dõi mùa màng - Hỗ trợ kỹ thuật dự báo phân tích sản lợng nông nghiệp - Quản lý thống kê loại đất sản xuất nông nghiệp -======================================================= = Bài giảng Hệ thống thông tin địa lý ĐHLN - 2010 79 TàI LIệU THAM KHảO Quy định kỹ thuật số hoá đồ địa hình 1:10000, 1:25000, 1:50000, 1:100000, Tổng cục địa - Hà Nội 2000 Nguyễn Trờng Xuân - Giáo trình Hệ thống thông tin địa lý, trờng Đại học Mỏ Địa chất 2002 Chơng trình trợ giúp xây dựng đồ số - Trờng Đại học lâm nghiệp 2005 Hớng dẫn sử dụng phần mềm MAPINFO Giáo trình đồ học Quy phm o v bn a hỡnh t l 1:500, 1:1000, 1:2000 v 1:5000, Cc o c bn nh nc, H Ni 1976 Quy phm thnh lp bn a chớnh t l 1:500, 1:1000, 1:2000, 1:5000, 1:10000, 1:25000, Tng cc a chớnh, H Ni 1999 Bỏo cỏo xõy dng h quy chiu v h to quc gia Vit Nam - 2000, H Ni 2001 MUC LUC 1.3.1 Khái niệm .7 1.Kớch hot nhanh chúng cỏc thụng s thng dựng 67 2.T ng la chn cỏc i tng cú cựng c tớnh hoc cựng kiu thụng tin 67 3.Chc nng s hoỏ nhanh bn dng vựng 67 4.T ng la chn cỏc ký hiu quy chun cho cỏc i tng cn biờn 67 5.T ng chuyn lp i tng c chn v lp thụng tin hin hnh 67 6.T ng to bng chỳ gii cho lp thụng tin gc 67 7.Chc nng cp nht thuc tớnh i tng .67 8.Chc nng chớch to im, di, phng v ca on thng 67 9.T ng to ng bao khu vc nghiờn cu 67 10.T ng to li v khung bn 67 ======================================================= = Bài giảng Hệ thống thông tin địa lý ĐHLN - 2010 80 ... ngành, có ngành Lâm nghiệp Ngày nay, phần mềm GIS hớng tới đa công nghệ GIS trở thành hệ tự động thành lập đồ xử lý liệu ngày đạt hiệu cao tốc độ độ xác Nói chung, thời đại khoa học kỹ thuật công... thông thờng sở liệu hệ thống thông tin đất đai (LIS) Bản đồ số Lâm nghiệp loại đồ chuyên ngành Lâm nghiệp sở liệu hệ thống thông tin Lâm nghiệp (FIS) Nhờ máy tính có khả lu trữ khối lợng thông tin... 60(19631964) nhà khoa học Canada cho đời hệ thống thông tin địa lý hay gọi GIS (Geographical Information Systems - GIS) GIS kế thừa thành tựu ngành đồ ý tởng lẫn thành tựu kỹ thuật đồ GIS bắt đầu hoạt