Đang tải... (xem toàn văn)
Lý thuyết 1.Định nghĩa và các thành phần cơ bản của 1 hệ gis 1 2. Cấu trúc CSDL của GIS 3 3.Ưu nhược điểm khi sử dụng dữ liệu không gian dạng vectơ và raster 3 4. Các chức năng cơ bản của một hệ GIS 4 5. Các ứng dụng phổ biến của GIS 5 6.Các yêu cầu khi thiết kế phần mềm dùng cho hệ GIS 6 7. Đặc điểm của các hệ GIS được thiết kế trên mạng LAN và WAN 7 8. Trình bày khái niệm, kiến trúc, các thành phần chức năng của WebGIS 8 9. Trình bày công nghệ xây dựng WebGIS với mã nguồn mở GeoServer, OpenLayer và PostGreSQL 9
Lý thuyết 1.Định nghĩa thành phần hệ gis * Khái niệm : • • • G = Geographic = Địa lý : Dữ liệu GIS liệu địa lý.GIS trình bày dạng đồ I = Information = Thông tin : GIS lưu trữ xử lý hai loại thông tin :Đặc trưng không gian đặc trưng thuộc tính S = System = Hệ thống :GIS hệ thống sử dụng để thực chức khác thông tin địa lý GIS hệ thống thông tin (trên hệ máy tính) thiết kế để thu thập, cập nhật, lưu trữ, tích hợp xử lý, tra cứu, phân tích hiển thị dạng liệu địa lý (có vị trí Trái đất) Một hệ thống gọi GIS có công cụ hỗ trợ cho việc thao tác với liệu không gian Cơ sở liệu GIS tổng hợp có cấu trúc liệu số hóa không gian phi không gian đối tượng đồ, liên hệ đối tượng không gian tính chất vùng đối tượng *Các thành phần hệ GIS: Phần cứng: Các thiết bị điện tử GIS hoạt động máy tính, máy in, scanner, digitizer,… (cơ thể) Phần mềm: Các phần mềm máy tính cho phép thực việc lưu trữ, phân tích thể thông tin địa lý, phần mềm có nhóm chức thành phần sau: • Thành phần hiển thị đồ: (Cartographic Display System): cho phép chọn lọc liệu hệ thống để tạo đồ sau trình bày lên hình đưa máy in, máy vẽ… • Thành phần số hóa đồ: (Map Digitizing System Database): cho phép chuyển đổi đồ giấy sang dạng số Các thành phần GIS • Thành phần quản lý liệu: (Database Management System): gồm module cho phép người dùng nhập số liệu dạng bảng tính, phân tích xử lý số liệu… • Thành phần xử lý ảnh: (Image Processing System): nắn chỉnh ảnh, xóa nhiễu, lọc ảnh, giải đoán ảnh vệ tinh, ảnh máy bay • Thành phần phân tích thống kê: (Statistical Analysis System) • Thành phần phân tích liệu không gian(Geographic Analysis System): chồng xếp đồ, tạo vùng đệm, tìm vị trí thích nghi… Dữ liệu Đây phần quan trọng số thành phần hệ thống GIS Các liệu địa lý, mối liên hệ chúng bảng biểu liên kết thu thập hay mua từ nhiều nguồn khác Dữ liệu GIS gồm có:Dữ liệu không gian (DLKG- Spatial Database) ii) liệu thuộc tính (DLTT - Attribute Database): • DLKG: mô tả mặt địa hình dáng, vị trí đặc trưng bề mặt trái đất, ví dụ vị trí khu đất đồ, hình dạng bề mặt khu vực v.v… • DLTT: mô tả tính chất giá trị đặc trưng đó, ví dụ việc sử dụng đất, người sở hữu, giá trị khu đất, giá trị cao độ… Con người Hiệu suất sử dụng GIS phụ thuộc lớn vào khả người quản lý hệ thống người lập kế hoạch phát triển ứng dụng GIS thực tế GIS thiết kế sử dụng nhiều chuyên gia lãnh vực khác Phương pháp phân tích quản lý Sự thành công thao tác với GIS phụ thuộc nhiều vào việc hoạch định phương pháp tiến hành công việc (đề cương chi tiết cho dự án) Cấu trúc CSDL GIS Dữ liệu hệ thống thông tin địa lý chia thành hai dạng: liệu không gian (spatial data) liệu thuộc tính (non-spatial data) - DL không gian (Spatial): Cho biết kích thước vật lý vị trí địa lý đối tượng bề mặt trái đất + Vector: Điểm, đường, vùng + Raster: pixel - DL thuộc tính (non-spatial): Là liệu dạng văn cho ta biết thêm thông tin thuộc tính đối tượng Thông thường, liệu quản lý dạng bảng (table) bao gồm cột (column) hay gọi trường (field), hàng (row) hay gọi mẫu tin (record) Để định nghĩa trường phải có tên trường (field name) kiểu liệu trường (type), kiểu liệu là: kiểu ký tự (character), kiểu số nguyên (interger), kiểu số thực (real), kiểu logic,… Được lưu trữ CSDL có mqh chặt chẽ với 3.Ưu nhược điểm sử dụng liệu không gian dạng vectơ raster Mô hình Raster Ưu điểm Cấu trúc liệu đơn giản Dễ dàng chồng, ghép đồ với liệu viễn thám Dễ dàng phân tích không gian Dễ mô hình hoá Mô hình Raster Ưu điểm Dung lượng liệu nén so với mô hình raster Thể liên hệ hình học, thích hợp cho phân tích hình học hay phân tích mạng lưới Đồ hoạ xác Thích hợp cho việc nâng cấp, xử lý ảnh Tìm kiếm, cập nhật, khái quát hoá đối tượng Nhược điểm Nhược điểm Dung lượng liệu lớn Cấu trúc liệu phức tạp Khi giảm độ phân giải để giảm dung Thao tác chồng, ghép phức tạp lượng làm giảm chi tiết thông Khó khăn cho việc thể liệu phức tạp (đa dạng) tin Không thể rõ liên hệ hình học Các đồ raster thô không đẹp Khó khăn phân tích không gian lọc đối tượng Các chức hệ GIS Nhập liệu : Nhập liệu chức GIS qua liệu dạng tương tự hay dạng số biến đổi sang dạng số sử dụng GIS Việc nhập liệu thực nhờ vào thiết bị bàn số hóa, máy quét, bàn phím chương trình hay môđun nhập chuyển đổi liệu GIS Gồm trình: Nhập DL không gian: Vector (Điểm, đường, vùng) có đuôi thường là: dgn, shp, dxf; Raster (Pixel) có đuôi tif Nhập DL thuộc tính: CSDL thuộc tính khác nhập từ nguồn tư liệu khác Xử lý liệu : Phát sinh DL có cấu trúc topology, ảnh vệ tinh phải phân lớp đặc trưng ảnh Tạo cấu trúc Topology: Về mặt tổng quát, cấu trúc Topology đại diện cho DLKG (Điểm, đường, vùng) mqh đối tượng với đt liền kề • Cấu trúc Topology cấu trúc DLKG phản ánh DLKG DLKG cạnh • Luật Topology: Must Not Overlap, Must Not Self-Overlap, Must Not SelfIntersect, Must Not Overlap With, Must Not Have Gaps, Must Not Have Pseudos • Để liên kết DLKG DLTT DLKG phải chạy topology - Chuyển đổi DL vector, raster: Vec->Ras: Raster hóa Ras->Vec: vector hóa - Nội suy mô hình số địa hình DEM: TIN, GRID - Quản lý liệu : Đối với dự án GIS nhỏ, lưu trữ thông tin địa lý dạng file đơn giản.Tuy nhiên, kích cỡ liệu trở nên lớn số lượng người dùng nhiều lên, cách tốt để sử dụng hệ quản trị sở liệu(DBMS) để giúp cho việc lưu giữ, tổ chức quản lý thông tin.SQL,Access,Exel, Lưu trữ Biên tập DL: Các liệu đồ quản lý theo hệ thống chồng ghép lớp dễ dàng truy cập từ lớp logic với topology chúng; liệu thu thập từ nhiều nguồn có định dạng khác có trường hợp dạng liệu đòi hỏi chuyển dạng thao tác theo số cách để tương thích với hệ thống Tổ hợp DL vector raster Sửa lỗi DLKG: + Dạng raster: Hiển thị lớp thông tin để tách ô lưới, phi lý sai lệch vị trí so sánh với tài liệu khác + Vector: Sử dụng công cụ topology dựa lên Luật topology Dạng thuộc tính: Sd câu lệnh SQL (Dễ liệu bị thiếu, khó DL bị sai) Tìm kiếm phân tích không gian: GIS cung cấp khả hỏi đáp, tìm kiếm, truy vấn đơn giản công cụ phân tích liệu không gian mạnh mẽ để cung cấp thông tin cách nhanh chóng, kịp thời, xác, hỗ trợ định cho nhà quản lý quy hoạch Tìm kiếm (Truy vấn): Tìm kiếm nội dung vùng không gian, tìm kiếm khoảng cận kề, tìm kiếm tượng vào thao tác chồng xếp (overlay) + Thuận lợi: Do DL mã hóa tỏng hệ vector sử dụng cấu trúc DL lớp + Khó khăn: Khi thành phần có nhiều thuộc tính Phổ biến tìm đường tối ưu Hỏi đáp: Để gọi DLTT sử dụng câu lệnh SQL Các câu lệnh điều khiển gồm toán tử quan hệ: , >=, =