ĐỀ CƯƠNG ÔN TẬP MÔN GIS Phần 1: Lý thuyết (3 điểm) 1. Định nghĩa và các thành phần cơ bản của một hệ GIS TL: • Định nghĩa 1: GIS là 1 hệ thống thông tin có khả năng xây dựng, cập nhật, lưu trữ, truy vấn, phân tích và xuất ra các dữ liệu có liên quan tới vị trí địa lý, nhằm hỗ trợ ra quyết định trong công tác quy hoạch và quản lý tài nguyên thiên nhiên, môi trường và các lĩnh vực khác. • Định nghĩa 2: theo ESRI GIS là 1 tập hợp có tổ chức bao gồm hệ thống phần cứng, phần mềm máy tính, dữ liệu địa lý và con người được thiết kế nhằm mục đích nắm bắt , lưu trữ, cập nhật, điều khiển phân tích và hiển thị tất cả các dạng thông tin liên quan. • Thành phần: Phần cứng Phần mềm CSDL Con người. 2. Cấu trúc CSDL của GIS • CSDL không gian: Chứa thông tin về vị trí cho biết kích thước, hình dạng , sự phân bố tất cả các đôi tượng không gian. Được quy về 2 loại : Điểm , đường , vùng 2 cách thể hiện: Dạng Raster: Trong dữ liệu Raster thực thể không gian biểu diễn qua các pixel của 1 lưới các ô, có nhiều dạng ô lưới được sử dụng trong đó lưới ô vuông là thông dụng nhất Trong cấu trúc này , điểm được xđ bởi 1 pixel, đường được xđ bởi 1 chuỗi các pixel cùng thuộc tính , kề nhau và có hướng; vùng đc xđ bởi 1 số các pixel cùng thuộc tính phủ lên 1 diện tích nào đó.
Trang 1ĐỀ CƯƠNG ÔN TẬP MÔN GIS Phần 1: Lý thuyết (3 điểm)
1. Định nghĩa và các thành phần cơ bản của một hệ GIS
TL:
dựng, cập nhật, lưu trữ, truy vấn, phân tích và xuất ra các dữ liệu có liên quan tới vị trí địa lý, nhằm hỗ trợ ra quyết định trong công tác quy hoạch và quản lý tài nguyên thiên nhiên, môi trường và các lĩnh vực khác
• Định nghĩa 2: theo ESRI GIS là 1 tập hợp có tổ chức bao gồm
hệ thống phần cứng, phần mềm máy tính, dữ liệu địa lý và con người được thiết kế nhằm mục đích nắm bắt , lưu trữ, cập nhật, điều khiển phân tích và hiển thị tất cả các dạng thông tin liên quan
• Thành phần:
- CSDL
2. Cấu trúc CSDL của GIS
• CSDL không gian:
- Chứa thông tin về vị trí cho biết kích thước, hình dạng , sự phân bố tất cả các đôi tượng không gian
- Được quy về 2 loại : Điểm , đường , vùng
CƠ sở dữ liệu không gian
CSDL GIS
Cơ sở dữ liệu thuộc tính
Trang 2- 2 cách thể hiện:
Dạng Raster:
Trong dữ liệu Raster thực thể không gian biểu diễn qua các pixel của 1 lưới các ô, có nhiều dạng ô lưới được sử dụng trong đó lưới ô vuông là thông dụng nhất
Trong cấu trúc này , điểm được xđ bởi 1 pixel, đường được xđ bởi 1 chuỗi các pixel cùng thuộc tính , kề nhau và có hướng; vùng đc xđ bởi 1 số các pixel cùng thuộc tính phủ lên 1 diện tích nào đó
Dạng vector
Vị trí không gian của đối tượng dạng vector được xác định bởi tọa độ x y trong 2D và x y z trong không gian 3D
Điểm:
dùng để biểu diễn các đối tượng không gian mà với tỉ lệ xác định chỉ có thể thể hiện như 1 cặp tọa độ x,y hoặc x,y,z
là đối tượng phi tỷ lệ
các đặc trưng đồ họa điểm như màu, ký hiệu, kích thước biểu diễn
trên bản đồ điểm có thể bd bằng ký hiệu hoặc đối tượng chữ đường:
nên từ 2 hay nhiều hơn các cặp tọa độ x,y
là đối tượng phi tỷ lệ
đặc trưng đồ họa: màu, ký hiệu, độ rộng
trên bản đồ các đối tượng dạng tuyến mà theo tỷ lệ không thể hiện được độ rộng của chúng được bd bằng đối tượng đường Vùng
lớn để thể hiện trên bản đồ theo tỷ lệ
Nó là các đường đa tuyến khép kín
Số liệu định vị đối tượng dạng vùng là n+1 trùng tọa độ điểm đầu và vùng đó có n đỉnh với n là số đỉnh đa giác khép kín
Trang 3 Đặc trưng đồ họa là màu và kiểu đường biên, màu và mẫu tô trong vùng
3 Uu nhược điểm khi sử dụng dữ liệu không gian dạng vectơ và raster
3. Các chức năng cơ bản của một hệ GIS
* Thu thập dữ liệu:
- là quá trình thu thập dữ liệu theo khuôn mẫu áp dụng đc cho GIS
- chuyển đổi khuôn mẫu có sẵn từ các nguồn bên ngoài
- sử dụng các modul chương trình : DLG , DXP ,…
* Xử lý dữ liệu thô : hai khía cạnh chính xử lý dữ liệu thô là :
- phát sinh dữ liệu có cấu trúc topo
- trường hợp dữ liệu ảnh vệ tinh thì phải phân lớp các đặc
* Lưu trữ và truy nhập dữ liệu :
Trang 4- tổ hợp dữ liệu vector hoặc dữ liệu raster.
- mỗi mô hình tương ứng với cách tiệm cận khác nhau đến việc
* Tìm kiếm và phân tích không gian :
- Tìm kiếm nội dung trong vùng không gian
- Tìm kiếm trong khoảng cận kề
- Tìm kiếm hiện tượng và thao tác phủ(Overlay)
-Hiển thị đồ họa và tương tác
4. Các ứng dụng phổ biến của GIS
Nghiên cứu quản lý tài nguyên thiên nhiên và môi trường
Quản trị rừng, đường di cư và đời sống động vật hoang dã
Quản lý và quy hoạch đồng bằng ngập lũ, lưu vực song
Bảo tồn đất ướt
Phân tích các biến động khí hậu, thủy văn
Phân tích các tác động môi trường (EIA)
Nghiên cứu tình trạng xói mòn
Nghiên cứu điều kiện kinh tế
Quản lý dân số, mạng lưới y tế, giáo dục
Quản trị mạng lưới giao thông (thủy - bộ)
Điều tra và quản lý hệ thống cơ sở hạ tầng
Nghiên cứu hỗ trợ các chương trình quy hoach phát triển
Đánh giá khả năng thich nghi cây trồng, vật nuôi và động vật hoang dã
Định hướng và xác định các vùng phát triển tối ưu trong sản xuất nông nghiệp
Hỗ trợ quy hoạch và quản lý các vùng bảo tồn thiên nhiên
Đánh giá khả năng và định hướng quy hoạch các vùng đô thị, công nghiệp lớn
Hỗ trợ bố trí mạng lưới y tế, giáo dục
Ứng dụng của GIS trong sản xuất nông nghiệp và phát
triển nông thôn
Trang 5- Xây dựng các bản đồ đất và đơn tính đất
- Đặc trưng hóa các lớp phủ thổ nhường
Trồng trọt
- Khả năng thích nghi các loại cây trồng
- Sự thay đổi của việc sử dụng đất
- Xây dựng các đề xuất về sử dụng đất
Quy hoạch thủy văn và tưới tiêu
- Xác định hệ thống tưới tiêu
- Lập thời biểu tưới tiêu
- Tính toán sự xói mòn/ bồi lắng trong hồ chứa nước
- Nghiên cứu đánh giá ngập lũ
- Điều tra dân số / nông hộ
- Khảo sát kỹ thuật canh tác
- Xu thế thị trường của cây trồng
Phân tích khí hậu: hạn hán, các yếu tố thời tiết, thống kê.
Chăn nuôi gia súc / gia cầm: thống kê, phân bố, khảo sát và
theo dõi diễn biến dự báo dịch bệnh
5. Các yêu cầu khi thiết kế phần mềm dùng cho hệ GIS
- Nguyên tắc chung để thiết kế hệ thống thông tin địa lý là: “Các ứng dụng của hệ thống thông tin địa lý quyết định các thành phần và chức năng của hệ thống thiết kế”
- Trong đó, “hệ thống” bao gồm cả phần cứng và phần mềm cũng như nội dung CSDL, cấu trúc của nó, nhân sự và hệ
thống tổ chức, tài chính
- Cơ sở dữ liệu là nền tảng để thực hiện các ứng dụng khác
dùng trong việc xử lý và thực hiện chức năng lưu trữ số liệu
Trang 6- Các chức năng của hệ thống có thể xác định không phụ thuộc vào các phần mềm và phần cứng
- Giữa nội dung của các ứng dụng đã chọn và thiết kế hệ thống phải xác định các mối tương quan sau:
Hệ thống có tối ưu hay không cho việc tiếp nhận các bản vẽ và bản đồ
Hệ thống có đảm bảo xử lý thông tin không gian được không
Các nét hình ảnh miêu tả đúng hình dạng thực tế của đối tượng địa lý được thể hiện
Các nét hình ảnh được sử dụng trong hệ thống có thể hiện kiểu dáng địa vật
Có cho phép nhiều người sẽ sử dụng cơ sở dữ liệu
Hệ thống có cung cấp các chức năng xử lý khác phi hình học
6. Đặc điểm của các hệ GIS được thiết kế trên mạng LAN và
WAN
GIS mang tính truyền thông (media)
LAN : được sử dụng phổ biến trong xây dựng hệ thống GIS
-Ưu điểm : - giá thành rẻ
- triển khai nhanh
-Nhược điểm :- Phạm vi sử dụng nhỏ
- Tốc độ truyền dữ liệu chậm
WAN : được sử dụng phổ biến trong xây dựng hệ thống GIS
- Ưu điểm : - sử dụng trong phạm vi rộng
-Tốc độ truyền dl cao
- Nhược điểm : Giá thành cao và triển khai phức tạp
7. Trình bày khái niệm, kiến trúc, các thành phần chức năng
của WebGIS
a.khái niệm
Là HTTT địa lý, webGIS là hệ thống GIS phân tán trên 1
mạng các máy tính để tích hợp các vị trí trên WWW Trong cách thực hiện nhiệm vụ phân tích của GIS , dịch vụ này giống
Trang 7nhw kiến trúc Client – Server (xử lý thông tin địa lý được chia thành nhiệm vụ ở phía Client và ở phía Server)
b Kiến trúc
• Client : thông thường là các webBrower để mở các trang web yheo địa chỉ URL Đôi khi các Client là các ứng dụng desktop như : MapInfo, Google Earth
• Application : thường được tích hợp trong 1 webserver Đó là 1 ứng dụng bên phía Server, nhiệm vụ chính là tiếp cận những yêu cầu từ bên phía client, lấy DL theo yêu cầu của Client, trình bày DL theo cấu hình định sẵn
• Database: là nơi lưu trữ DL địa lý Bao gồm DL không gian và
DL phi không gian
Các DL này được quản trị bởi hệ quản trị CSDL PostGres,
Oracle, Esri SDE Ngoài ra, Database có thể là các file được định dạng như shapefile, XML
c.Hình thức triển khai : 2 phần là Side và Client Side.
d Thành phần của webGIS
• Spatial Data : Dl không gian bao gồm các dạng file cấu trúc như : Shapefile/Geodatabase , KML/KMZ (Google Earth),
• WebServer : Bao gồm các chức năng của một website kết nối Server
• Map/GIS Server : bao gồm các DL dạng bản đồ được publish lên web có thể info hoặc chỉnh sửa được, thông thường là các
DL không gian
e Chức năng của WebGIS
• Chức năng hiển thị :
- Hiển thị toàn bộ các lớp bản đồ
- Hiển thị các lớp bản đồ theo tùy chọn
- Thay đổi tỉ lệ hiển thị bản đồ
- Di chuyển khu vực hiển thị
- Hiển thị thông tin về đối tượng cụ thể
- In bản đồ
Chức năng phân tích và thiết kế :
Trang 8- Thực hiện tìm kiếm ccacs DL phù hợp với yêu cầu.
- Chỉnh sủa đối tượng sẵn có thông tin về màu sắc thông qua 1 chuẩn bản đồ
- Tạo bản đồ chuyên đề
Phần 2: Bài tập (7 điểm)
1. Bài tập về phân tích không gian (vector và raster) với các phép
toán logic và số
học
2. Bài tập về code webGIS bao gồm: Đưa dữ liệu lên web, Bật tắt
layer, Hiển thị chú giải (Legends), Lấy thông tin đối tượng (GetFeatureInfo),
<!DOCTYPE html>
<html lang="en">
<head>
<meta charset="UTF-8">
<title>Maps</title>
<! Code phần import các file cần thiết >
<link rel="stylesheet" href="openlayer/css/ol.css">
<script src="openlayer/build/ol.js"></script>
<script src="jquery-3.2.1.min.js"></script>
<script type="text/javascript">
<! Hết phần import >
// Code phần hiển thị bản đồ lên web
$("#document").ready(function() {
Trang 9var format = 'image/png';
var bounds = [687396.9375, 1203651.375,
688677.0625, 1205169.75];
var ThuaDat = new ol.layer.Image({
source: new ol.source.ImageWMS({
ratio: 1,
url:
'http://localhost.com:6969/geoserver/okgis/wms',
params: {
'FORMAT': format,
'VERSION': '1.1.1',
STYLES: '69',
LAYERS:
'okgis:mat_bang_sx_kcn_linhtrungii',
}
})
});
var projection = new ol.proj.Projection({
code: 'EPSG:3405',
units: 'm',
axisOrientation: 'neu'
});
var map = new ol.Map({
target: 'map',
layers: [
ThuaDat
],
view: new ol.View({
projection: projection
})
});
map.getView().fit(bounds, map.getSize());
// Hết phần hiển thị bản đồ
Trang 10// Code phần bật tắt bản đồ
$('#mbsx').change(function() {
if ($('#mbsx').is(':checked')) {
ThuaDat.setVisible(true);
} else {
ThuaDat.setVisible(false);
}
});
// Hết phần bật tắt
// Code phần lấy thông tin đối tượng
map.on('singleclick', function(evt){
document.getElementById('info').innerHTML =
"Loading ";
var view = map.getView();
var viewResolution = view.getResolution(); var source = ThuaDat.getSource();
var url = source.getGetFeatureInfoUrl(evt.coordinate, viewResolution, view.getProjection(),{'INFO_FORMAT': 'text/html',
'FEATURE_COUNT': 60});
if(url) { document.getElementById('info').innerHTML = '<iframe seamless src="' + url + '"></iframe>'}
});
// Hết phần lấy thông tin
});
Trang 11</script>
<! Tùy chọn hiển thị style >
<style>
.map {
height: 100%;
width: 100%;
}
</style>
</head>
<body>
<! Code phần bật tắt bản đồ >
<input type="checkbox" name="checkbox" id="mbsx"
checked>
<! Hết phần bật tắt >
<! Code phần hiển thị bản đồ >
<label for="">Mặt bằng sản xuất</label>
<div id="map" class="map"></div>
<! Hết phần hiển thị >
<! Code phần hiển thị chú giải >
<img src="http://localhost.com:6969/geoserver/wms?
REQUEST=GetLegendGraphic&VERSION=1.0.0&FORMAT
=image/png&LAYER=okgis:mat_bang_sx_kcn_linhtrungii">
<! Hết phần hiển thị chú giải >
<! Code phần lấy thông tin đối tượng >
<div id="info"></div>
<! Hết phần lấy thông tin >
</body>
</html>
Trang 12(Sinh viên lưu ý chuẩn bị các dụng cụ: thước, bút chì, dụng
cụ vẽ hình tròn, elip khi thi)