GIS – ÁNH HỒNG RUBY Câu 1 : Thế nào là hệ thống thông tin địa lý và những thành phần cơ bản của nó? Hệ thống thông tin địa lý là tập hợp các công cụ cho việc thu thập, lưu trữ, thể hiện và chuyển đổi các dữ liệu mang tính chất không gian từ thế giới thực để giải quyết các bài toán ứng dụng phục vụ cho mục đích cụ thể. Các thành phần cơ bản : Thiết bị Phần mềm Số liệu Chuyên viên Chính sách và cách thứcquản lý
Trang 1GIS – ÁNH HỒNG RUBY Câu 1 : Thế nào là hệ thống thông tin địa lý và những thành phần cơ bản của nó?
* Hệ thống thông tin địa lý là tập hợp các công cụ cho việc thu thập, lưu trữ, thể hiện và chuyển đổi các
dữ liệu mang tính chất không gian từ thế giới thực để giải quyết các bài toán ứng dụng phục vụ cho mục đích cụ thể
- Máy vi tính còn gọi là bộ xử lý trung tâm (CPU) được nối với thiết bị chứa bộ nhớ ngoài (ổ đĩa) để chứa
không gian lưu trữ số liệu và các chương trình
- Máy vẽ: sử dụng để xuất dữ liệu ở dạng số trên màn hình hoặc trên nền vật liệu in.
- Máy in: bộ phận in ấn các thông tin,bản đồ,dưới nhiều kích thước khác nhau.
- Bàn số hoá:có nhiệm vụ chuyển hoá các số liệu từ bản đồ và các tư liệu thành dạng số rồi đưa vào máy
tính
b) Phần mềm: là tập hợp các câu lệch, chỉ thị nhằm điều khiển phần cứng của máy tính thực hiện 1 nhiệm vụ xác định Gồm 5 tính năng:
- Nhập và kiểm tra dữ liệu
- Lưu trữ và quản lý cơ sở dữ liệu
- Xuất dữ liệu
- Biến đổi dữ liệu
- Tương tác với người sử dụng
Có 2 phần mềm:
+ Dùng cho lưu trữ, xử lý số liệu thông tin địa lý: MICROSTATION, ARCINFO, WINGIS, SPAN,…
Trang 2+ Dùng cho lưu trữ, xử lý và quản lý các thong tin địa lý: MAPINFO, ARCVIEW, ER- MAPPER,…
- Có 2 dạng dl: dl không gian và dl thuộc tính
+ Dữ liệu không gian: là những mô tả hình ảnh bản đồ được số hoá theo 1 khuôn dạng nhất định mà máytính hiểu được Có 2 dạng:
*Dữ liệu vectơc:được trình bày dưới dạng điểm,đường,diện tích,mỗi dạng có liên quan đến 1 số liệu thuộc tính được lưu trữ trong cơ sở dữ liệu, là những tọa độ được nối với nhau
* Dữ liệu raster:được trình bày dưới dạng lưới ô vuông hay ô chữ nhật đều nhau,giá trị được ấn định chomỗi ô sẽ chỉ định giá trị của thuộc tính.Số liệu của ảnh vệ tinh và số liệu bản đồ được quét là các lại dữ liệu raster
+ Dữ liệu thuộc tính: được trình bày dưới dạng các ký tự hoặc số ký hiệu để mô tả các thuộc tính của cácthông tin thuộc tính về địa lý
Trang 38 Lưu trữ và in ấn ra bản đồ
Câu 3+5+8: Thế nào là bản đồ số và các thành phần cơ bản của nó? (Hãy nêu những đặc điểm của
bản đồ số và những ưu điểm hơn hẳn của nó so với bản đồ giấy? Hoặc sự khác nhau căn bản của bản
đồ số và bản đồ giấy? & Bản đồ số có tính linh hoạt hơn hẳn bản đồ truyền thống ở điểm nào, VD?).
* Bản đồ số: là tập hợp có tổ chức các dữ liệu bản đồ trên thiết bị có khả năng đọc bằng máy tính và
được thực hiện dưới dạng hình ảnh bản đồ
- Mỗi bản đồ số có 1 cơ sở toán học nhất định như hệ quy chiếu toạ độ…Các đối tượng bản đồ được thể
hiện thống nhất trong cơ sở toán học này.
- Mức độ đầy đủ các thông tin về nội dung và độ chính xác các yếu tố trong bản đồ số đáp ứng yêu cầu các tiêu chuẩn bản đồ theo thiết kế bản đồ.
- Tỷ lệ bản đồ số không giống như tỷ lệ của bản đồ thông thường.(Bản đồ số không có khái niệm về tỷ lệ
mà tỷ lệ chỉ có ở bản đồ giấy)
- Hệ thống ký hiệu trong bản đồ số thực chất là các ký hiệu bản đồ giấy thông thường đã được số hoá.
- Các yếu tố của bản đồ giấy giữ nguyên được độ chính xác của dữ liệu đo đạc ban đầu và không chịu ảnh hưởng của sai số đồ hoá.
- Chất lượng bản đồ không bị ảnh hưởng bởi chất lượng lưu trữ.Nếu nhân bản nhiều thì giá thành bản đồ
số rẻ hơn.
- Quá trình chỉnh lý tái bản dễ dàng,nhanh chóng,tiết kiệm
- Bản đồ số có tính linh hoạt hơn bản đồ truyền thống có thể dễ dàng thực hiện các công việc như:
+ Cho phép đo tính khoảng cách,diện tích,chu vi…
+ Xác định các bản đồ theo yêu cầu người sử dụng.
+ Chồng xếp hoặc tách lớp thông tin theo ý muốn.
Trang 4+ Dễ dàng biên tập và tạo ra phiên bản mới của bản đồ.
+ Dễ dàng in ra với số lượng và tỷ lệ tuỳ ý.
+ Tìm kiếm thông tin,xem thông tin theo yêu cầu.
+ Ứng dụng công nghệ đa phương tiện,liên kết dữ liệu thông qua hệ thống mạng cục bộ,diện rộng,toàn cầu.
* Nhược điểm của bản đồ giấy:
- Không có khả năng thay đổi tỉ lệ bản đồ.
- Không có khái niệm hiển thị lớp, thông tin chuyên đề riêng biệt mà người sử dụng quan tâm.
- Khó khăn trong việc chuyển đổi từ hệ tọa độ này sang hệ tọa độ khác.
- Việc cập nhật thông tin vào trong bản đồ rất khó khan và mất nhiều t.
- Khó khan cho việc phân tích về số và lượng.
- Khu vực quan tâm nằm tại vị trí giao nhau của 4 tấm bản đồ thì việc nghiên cứu của khu vực khó khăn hơn.
- Không có khả năng thay đổi cách hiển thị các đối tượng, các đặc điểm đã được vẽ.
- Sản xuất bản đồ theo nhu cầu riêng vô cùng tốn kém.
4) Hãy nêu các bước cơ bản và các điều kiện cần thiết trong định vị bản đồ trước khi số hoá?
* Các bước:
- Mở bản đồ cần định vị
- Chọn hệ quy chiếu(UTM-WGS84)
- Chọn múi chiếu(zone 48 Northem Hemisphere)
- Chọn đơn vị ( hệ toạ độ vuông góc: mét ; hệ toạ độ địa lý: độ phút giây)
- Định vị điểm (chọn chính chính xác vị trí của điểm khống chế)
- Nhập chính xác toạ độ
- Kiểm tra sai số định vị (sai số cho phép =< 1)
- Kết thúc quá trình định vị, nếu chưa nằm trong sai số cho phép thì định vị lại
* Điều kiện:
- Bản đồ phải có điểm để định vị
- Chọn đúng hệ toạ độ,hệ quy chiếu,đơn vị
Trang 5- Chọn đúng vị trí(chính tâm của điểm),nhập chính xác toạ độ của điểm cần định vị.
- Sai số nằm trong hạn cho phép
- Số lượng điểm dùng để định vị phải >=4 và phân bố đều bản đồ(phải phân bố đều vì để tránh làm lệch,méo bản đồ)
Câu 6+9+10: Để số hoá và biên tập lớp thông tin dạng vùng ( đường & điểm )bạn phải lựa chọn các thông số nào?Hãy mô tả và thao tác trên máy tính để minh hoạ?
*Thông số biểu thị đối tượng dạng vùng,đường và thao tác:
- Mở bản đồ cần dùng để só hóa vùng (đường): file open
- Chọn phân lớp/ lớp cho đối tượng dạng vùng (đường) : vào editing cosmetic layer
- Chọn kiểu ký hiệu cho đối tượng dạng vùng: chọn region style (dạng đường: line style).
Chọn kiểu nền: pattern Kiểu đường viền: STYLE
Chọn màu cho nền: foreground Chọn màu cho đường: COLOR
Chọn kiểu đường viền : style Chọn k/cỡ cho đường/v: pixel or point.Chọn màu cho đường viền : color ( ĐƯỜNG)
Chọn kích cỡ đường viền : pixel or point
( VÙNG)
- Chọn công cụ để số hoá đối tượng dạng vùng: polygon ( Đường chọn polyline).
- Tiến hành số hoá dạng vùng, bật phím “s” để chế độ bắt điểm (ĐƯỜNG: Bật snap để bắt điểm, nếu
bị đứt đoạn vào OBJECT COMBINE).
- Lưu và đặt tên cho lớp thông tin dạng vùng (đường).
- Sau khi xd dl liệu không gian, để tiếp tục xd thông tin thuộc tính cho lớp thông tin dạng vùng ( đường)
* Thông số biểu thị đối tượng dạng điểm và thao tác:
- Mở bản đồ cần dung để số hóa điểm : file -> open
Trang 6-Chọn lớp cho đối tượng dạng điểm: vào editing: cosmetic layer
-Chọn kiểu ký hiệu cho đối tượng dạng điểm: chọn symbol style
Chọn kiểu đối tượng dạng điểm: symbolChọn màu đối tượng dạng điểm: colorChọn kích cỡ cho đối tượng dạng điểm:
Câu 7: Tỷ lệ bản đồ là gì? Nó có đúng với bản đồ số hay không? Tại sao?
* Tỷ lệ bản đồ: là tỷ số độ dài đoạn thẳng trên bản đồ so với hình chiếu nằm ngang của nó ở ngoài thực
địa
- Ký hiệu: 1
M (M: thể hiện số lần thu nhỏ của đối tượng lên trên bản đồ).
*Không đúng với bản đồ số.Vì bản đồ số không có khái niệm về tỷ lệ,vì trên bản đồ số các đối tượng
có thể thay đổi kích thước phóng to,thu nhỏ theo ý muốn
Câu 11:Để biểu thị đơn vị bản đồ số hoá dạng vùng thì cần phải lựa chọn các thông số nào?Hãy
mô tả và thao tác trên máy tính để minh hoạ?
- Mở bản đồ đã số hóa vùng
- Chọn options -> preferences-> system setting
- Chọn thông số:
+Paper and layout units(Chọn đơn vị giấy và bố cục):cm
+ distance units( đơn vị khoảng cách):m
+ area units(đơn vị diện tích): hecta
- Chọn select -> nhay đúp chuột 2 lần vào vùng số hoá để xem thông số
Trang 7Câu 12: Hãy vẽ sơ đồ khái quát chung làm bản đồ bằng GIS và phân tích(mô tả).
Trang 8Để làm bản đồ số bằng GIS thì cơ sở dữ liệu có thể lấy từ nhiều nguồn như: số liệu điều tra đo đạc trực tiếp ngoài thực địa, bản đồ giấy ,tư liệu viễn thám…Mỗi loại tư liệu sẽ có những đặc điểm và vì vậy sẽ có những phươngpháp nhập cơ sở dữ liệu khác nhau Cụ thể là:
- Nếu số liệu đầu vào là số liệu đo ngoại nghiệp thì phải thông qua bàn phím để nhập dữ liệu vào máy tính tạo thành những tệp dữ liệu có cấu trúc,định dạng nhất định để phù hợp với phần mềm làm việc với nó
- Nếu tư liệu đầu vào là bản đồ trên mặt phẳng giấy thì phải sử dụng bàn số hoá hoặc máy quét để nhập
dữ liệu hoặc đầu vào là bàn đồ số lưu ở 1 phần mềm khác thì cần phải chuyển đổi định dạng tệp dữ liệu sang định dạng của môi trường phần mềm dùng để xử lý
- Nếu đầu vào là tư liệu viễn thám số thì phải thông qua băng đĩa từ để nhập dữ liệu vào máy tính,còn nếu là ảnh hưởng tương tự thì phải dùng máy quét tạo thành ảnh số để nhập vào bộ xử lý trung tâm máytính
Câu 13: Thế nào là phần cứng, phần mềm, cơ sở dữ liệu và kiến thức chuyên ngành trong GIS? Phân tích và minh họa?
- Phần mềm trong GIS là tập hợp các câu lệnh, chỉ thị nhằm điều khiển phần cứng của máy tính thực hiện 1 nhiệm vụ xđ
Câu 14: Các đối tượng dạng điểm trên bản đồ thường được dùng để biểu thị các đối tượng nào ở ngoài thực địa?Có mấy loại ký hiệu được sử dụng để biểu thị các đối tượng điểm
* Các đối tượng dạng điểm trên bản đồ thường được dùng để biểu thị các đối tượng khi vẽ lên bản đồ chỉ
xác định vị trí dạng điểm với toạ độ phẳng X,Y Hay nói cách khác là dùng để hiển thị các đối tượng phi tỉ
lệ như cây cối, trường học, sân bay, bệnh viện,…và chia làm 3 dạng:
- Hình học cơ bản: hình vuông, hình chữ nhật, hình thoi…
- Biểu tượng tượng trưng: biển báo, đèn giao thông…
- Kiểu Trực quan(tượng hình): con bò, cái cây…
Câu 15: Thế nào là phần mềm trong GIS? Các chức năng cơ bản của nó? Hãy kể tên các phần mềm thông dụng trong xử lý ảnh và bản đồ?
Trang 9Câu 16: Các đơn vị bản đồ là gì? Nó được thể hiện trên bản đồ giấy và bản đồ số khác nhau cơ bản ở điểm nào?
*Các đơn vị bản đồ: Bản đồ là tập hợp các điểm, đường, vùng được định nghĩa cho cả vị trí của chúng
trong không gian và cho cả các thuộc tính phi không gian Mỗi dữ liệu địa lý cần phải quy về ba khái niệmbản là điểm, đường và vùng
- Điểm: là đối tượng không có kích thước được đặc trưng bằng vị trí điểm.Ví dụ:chùa,trường học,bênh viện,cột điện…
- Đường: là đối tượng 1 chiều,có vị trí,có chiều dài.Ví dụ:đường giao thông,đường ranh giới…
- Vùng: là đối tượng 2 chiều,có diện tích.Ví dụ:thửa đất,sông…
*Sự khác nhau khi thể hiện trên bản đồ giấy và bản đồ số : trong bản đồ số các đối tượng địa lý
thường biểu thị và định nghĩa riêng biệt do đó dễ dàng thiết kế công cụ tìm kiếm mà các đối tượng này khi biểu thị trên giấy thì tìm sẽ khó khăn hơn
Câu 17+18: Thế nào là cơ sở dữ liệu bản đồ số? (Giữa dữ liệu không gian và dữ liệu thuộc tính thì cái nào làm trước,cái nào làm sau?Hãy cho ví dụ và thao tác để minh hoạ)
*Dữ liệu bản đồ là: những mô tả theo phương pháp số các hình ảnh của bản đồ.Chúng gồm toạ độ các
điểm được lưu trữ theo 1 quy luật hay 1 cấu trúc nào đó và các ký hiệu dùng để xác định 1 hình ảnh bản
đồ cụ thể
*Có 2 loại cơ sở dữ liệu bản đồ số:
- Cơ sở dữ liệu không gian: là loại dữ liệu thể hiện chính xác vị trí trong không gian thực của đối tượng
và quan hệ giữa các đối tượng qua mô tả hình học,mô tả bản đồ và mô tả topology
+ Các dữ liệu không gian thể hiện qua 3 yếu tố hình học cơ bản:điểm,đường,vùng
- Cơ sở dữ liệu thuộc tính: là những diễn tả đặc tính,số lượng,mối quan hệ của các hình ảnh bản đồ
với vị trí địa lý của chúng
+ 2 loại:Định tính (kích thước,diện tích…) ; Định lượng (màu sắc,tên,tính chất…)
* Dữ liệu không gian làm trước,dữ liệu thuộc tính làm sau.
Ví dụ như số hoá vùng thì ta cần số hoá vùng trước rồi sau mới nhập tên lô, diện tích của vùng đó sau
- Dữ liệu không gian: mở MAPINFO FILE OPEN MỞ BẢN ĐỒ CẦN SỐ HÓA VÙNG EDITINGCOSMETIC LAYER CHỌN REGION STYLE ĐỂ CHỌN KIỂU POLYGON SỐ HÓA KHOẢNH
Trang 10- Dữ liệu thuộc tính: tạo trường vào TABLE MAINTENANCE TABLE STRUCTURE tạo trường
Nhập dữ liệu vào trường mới tạo
Câu 19: Phân biệt sự khác nhau của khái niệm: dữ liệu, cơ sở dữ liệu và hệ thống cơ sở dữ liệu bản đồ số?
* Dữ liệu: bao gồm những mệnh đề phản ánh thực tại Một phân loại lớn của các mệnh đề quan trọng trong thực tiễn là các đo đạc hay quan sát về một đại lượng biến đổi Các mệnh đề đó có thể bao gồm các số, từ hoặc hình ảnh
* Cơ sở dữ liệu: là một tập hợp lớn các số liệu trong máy tính,được tổ chức sao cho có thể mở rộng,sửa đổi và tra cứu nhanh chóng đối với các ứng dụng khác nhau.Số liệu có thể được tổ chức thành 1 tập tin hay file hoặc nhiều file hoặc thành các tập hợp trên máy tính
* Hệ thống cơ sở dữ liệu bản đồ số:
- Dữ liệu bản đồ là: những mô tả theo phương pháp số các hình ảnh của bản đồ.Chúng gồm toạ độ các điểm được lưu trữ theo 1 quy luật hay 1 cấu trúc nào đó và các ký hiệu dùng để xác định 1 hình ảnh bản
đồ cụ thể
* Có 2 loại cơ sở dữ liệu bản đồ số:
- Cơ sở dữ liệu không gian:là loại dữ liệu thể hiện chính xác vị trí trong không gian thực của đối tượng vàquan hệ giữa các đối tượng qua mô tả hình học,mô tả bản đồ và mô tả topology
+Các dữ liệu không gian thể hiện qua 3 yếu tố hình học cơ bản:điểm,đường,vùng
- Cơ sở dữ liệu thuộc tính:là những diễn tả đặc tính,số lượng,mối quan hệ của các hình ảnh bản đồ với vịtrí địa lý của chúng
+2 loại: Định tính(kích thước,diện tích…) ; Định lượng(màu sắc,tên,tính chất…)
Câu 20: Có mấy loại kí hiệu được sử dụng để biểu thị đối tượng điểm? Các thông số cần chọn để biểu thị các đối tượng dạng điểm trong tập thiết kế bản đồ?
* Có 3 loại:
- Hình học: hình vuông,hình chữ nhật,hình thoi…
- Biểu tượng: biển báo,đèn giao thông…
- Trực quan(tượng hình):con bò,cái cây…
* Thông số biểu thị đối tượng dạng điểm:
Trang 11- Mở bản đồ hiện trạng:file->open
- Chọn editing:cosmetic layer
- Chọn kiểu ký hiệu cho đối tượng dạng điểm:chọn symbol style
- Chọn kiểu đối tượng dạng điểm:symbol
- Chọn màu đối tượng dạng điểm:color
- Chọn kích cỡ cho đối tượng dạng điểm
Câu 21: Thế nào là dữ liệu không gian và dữ liệu thuộc tính trên bản đồ số? Hãy phân biệt về mối liên kết giữa 2 loại này trên bản đồ số và giấy?
* Dữ liệu không gian: là loại dữ liệu thể hiện chính xác vị trí trong không gian thực của đối tượng và quan
hệ giữa các đối tượng qua mô tả hình học,mô tả bản đồ và mô tả topology
+Các dữ liệu không gian thể hiện qua 3 yếu tố hình học cơ bản:điểm,đường,vùng
* Dữ liệu thuộc tính: là những diễn tả đặc tính,số lượng,mối quan hệ của các hình ảnh bản đồ với vị trí địa lý của chúng
+2 loại: Định tính(kích thước,diện tích…) ; Định lượng(màu sắc,tên,tính chất…)
*Sự khác nhau khi thể hiện trên bản đồ giấy và bản đồ số :
- Ở bản đồ số thì dl không gian và dl thuộc tính liên kết với nhau bằng các trường mang tính 2 chiều, còn bản đồ giấy thì liên kết qua vị trí, thông tin
- trong bản đồ số các đối tượng địa lý thường biểu thị và định nghĩa riêng biệt do đó dễ dàng thiết kế công cụ tìm kiếm mà các đối tượng này khi biểu thị trên giấy thì tìm sẽ khó khăn hơn
Câu 22: Với đối tượng dạng vùng, dữ liệu không gian là gì? thuộc tính là gì? Cho VD?
- Dữ liệu thuộc tính:là mô tả đặc tính,tính chất của đối tượng dạng vùng đó
+Ví dụ:thông tin thuộc tính của dữ liệu về hiện trạng rừng:tên lô,diện tích,trạng thái loài cây…
Trang 12Câu 23: Thế nào là cấu trúc dl? Có mấy loại cấu trúc dl không gian và mấy loại cấu trúc dl thuộc tính? Mô tả và cho VD minh họa?
* Khái niệm cấu trúc dữ liệu:là cách bố trí,tổ chức các dữ liệu để có thể truy nhập dữ liệu từ 1 hay nhiều tệp 1 cách dễ dàng
* Cấu trúc cơ sở dữ liệu THUỘC TÍNH: 3 loại
- Cấu trúc phân cấp(dạng cây)
- Cấu trúc mạng(dạng lưới):giống cấu trúc phân cấp,nhưng các nút thiết lập từ nhiều nguồn
- Cấu trúc quan hệ:là 1 tập hợp các bảng dữ liệu.Mỗi bảng gồm 1 chuỗi các hàng và cột giao nhau
* Cấu trúc cơ sở dữ liệu KHÔNG GIAN: 2 loại
- Cấu trúc dữ liệu raster:phản ánh toàn bộ vùng nghiên cứu dưới dạng 1 lưới các ô vuông(cell) hay điểm ảnh(pixcel)
-Cấu trúc dữ liệu vectơc là cách thể hiện chính xác các đối tượng trong thế giới thực lên bản đồ số bằng giá trị liên tục của các cặp toạ độ và xác định mối quan hệ không gian của các đối tượng
*Ví dụ:về cấu trúc dữ liệu raster:
Câu 24: bản đồ số lưu trữ trong MAPINFO được biểu thị ở cấu trúc nào?
VECTO vì cấu trúc của nó là các tọa độ
Câu 25: Thế nào là cấu trúc dl Raster, Vector? Ưu và nhược?
Trang 13- Cấu trúc dữ liệu raster:phản ánh toàn bộ vùng nghiên cứu dưới dạng 1 lưới các ô vuông(cell) hay điểm ảnh(pixcel).
- Cấu trúc dữ liệu vectơc là cách thể hiện chính xác các đối tượng trong thế giới thực lên bản đồ số bằng giá trị liên tục của các cặp toạ độ và xác định mối quan hệ không gian của các đối tượng
Câu 26: Một bản đồ giấy được scan tạo thành tệp bản đồ gốc lưu trong máy tính thì bản đồ lưu dưới dạng nào?
DẠNG RASTER VÌ BẢN ĐỒ NÀY CHƯA CÓ TỌA ĐỘ, RASTER LÀ MA TRẬN CỦA CÁC PIXCEL
Câu 27: Tại sao phải định vị bản đồ? Để định vị bản đồ cần thực hiện các bước nào?
- Định vị BĐ để gắn hệ tọa độ trên BĐ ứng với thực địa, đưa BĐ về đúng hệ tọa độ mặt đất