Đề cương Hệ thông tin địa lý

. Hệ thông tin địa lý và các thành phần cơ bản? Trong các thành phần vừa nêu, theo em thành phần nào là quan trọng nhất? Tại sao?Nêu ý nghĩa của thông tin không gian và thông tin thuộc tính của đối tượng trong HTTĐL, cho ví dụ? Trong phần mềm ArcGis, chúng liên quan với nhau như thế nào?

1 Hệ thông tin địa lý thành phần bản? Trong thành phần vừa nêu, theo em thành phần quan trọng nhất? Tại sao?  Định nghĩa GIS:  GIS hệ thống thông tin sử dụng công nghệ tin học thiết kế để thu nhập, cập nhật, lưu trữ, tích hợp xử lý, tra cứu, phân thích thiẹn dạng liẹu địa lý có vị trí xác định Trái Đất  GIS cơng nghệ tích hợp thao tác sở liệu không gian với khả tra cứu phân tích (thống kế không gian) khả thị trực quan dạng đồ  GIS trả lời câu hỏi: Ở đâu? Cái gì? Như nào? Khi nào? Có hay khơng?  Các đồ xây dựng  Nguyên tắc thể đối tượng GIS:  Các lớp liệu không gian  Các bảng biểu thuộc tính liên kết với liệu khơng gian     Các thành phần GIS: Phần cứng, Phần mềm CSDL địa lý, Kiến thức chuyên ngành Chính sách, Quy định, Pháp lý  Thành phần quan trọng là: Nêu ý nghĩa thông tin khơng gian thơng tin thuộc tính đối tượng HTTĐL, cho ví dụ? Trong phần mềm ArcGis, chúng liên quan với nào? Thông tin không gian: Đây dạng liệu hệ thống GIS Dạng liệu bao gồm thơng tin có tính đồ họa rõ hình dạng, phạm vi khơng gian, vị trí địa lý, … thực thể giới thực khái quát hóa thành đặc tính địa lý điểm, đường hay vùng đồ dạng raster vector Thơng tin thuộc tính: thơng tin giải thích cho tượng địa lý gắn liền với tượng địa lý Các thông tin lưu trữ liệu thông thường Vấn đề đặt là phải tìm mối quan hệ thơng tin địa lý thơng tin thuộc tính Từ thơng tin ta tìm thơng tin sở liệu Cùng với liệu không gian, liệu thuộc tính yếu tố lưu trữ liên kết với liệu khơng gian đối tượng Mối liên kết liệu thuộc tính liệu khơng gian thực cách đặt liệu thuộc tính vào vị trí liệu khơng gian Cách thứ để thực mối liên kết xếp liệu không gian liệu thuộc tính theo trình tự, sau gán mã cho loại liệu Khả ứng dụng HTTĐL? Đặc điểm khác biệt phần mềm đồ họa phần mềm HTTĐL gì? Khả ứng dụng: Với nhiều thao tác liệu địa lý, kết cuối hiển thị tốt dạng đồ biểu đồ Bản đồ hiệu lưu giữ trao đổi thông tin địa lý GIS cung cấp nhiều cơng cụ để mở rộng tính nghệ thuật khoa học ngành đồ Bản đồ hiển thị kết hợp với báo cáo, hình ảnh ba chiều, ảnh chụp liệu khác (đa phương tiện) Nhờ khả xử lý tập hợp liệu lớn từ sở liệu phức tạp, nên GIS thích hợp với nhiệm vụ quản lý tài nguyên môi trường Các mô hình phức tạp dễ dàng cập nhật thông tin nhờ sử dụng GIS Các lớp liệu GIS hình sau: GIS sử dụng để cung cấp thông tin nhanh hiệu cho nhà hoạch định sách Các quan phủ dùng GIS quản lý nguồn tài nguyên thiên nhiên, hoạt động quy hoạch, mơ hình hố quan trắc Thơng tin địa lý thông tin quan trọng để đưa định cách nhanh chóng Các phân tích GIS phụ thuộc vào chất lượng, giá trị tính tương thích liệu địa lý dạng số Việc chia sẻ liệu kích thích phát triển nhu cầu sản phẩm dịch vụ GIS Các nguồn liệu tăng thêm nhờ kết hợp GIS với GPS (hệ thống định vị toàn cầu) công nghệ viễn thám, cung cấp công cụ thu thập liệu hiệu GIS công nhận hệ thống với nhiều lợi ích không công tác thu thập đo đạc địa lý mà cịn cơng tác điều tra tài nguyên thiên nhiên, phân tích trạng dự báo xu hướng diễn biến tài nguyên môi trường Tại Việt Nam cơng nghệ GIS thí điểm sớm, đến ứng dụng nhiều ngành quy hoạch nông lâm nghiệp, quản lý rừng, lưu trữ tư liệu địa chất, đo đạc đồ, địa chính, quản lý thị Tuy nhiên ứng dụng có hiệu giới hạn lĩnh vực lưu trữ, in ấn tư liệu đồ công nghệ GIS Các ứng dụng GIS thuộc lĩnh vực quản lý, điều hành, trợ giúp định dừng mức thử nghiệm, cịn cần thời gian đầu tư đưa vào ứng dụng thức Theo cách tiếp cận truyền thống, GIS cơng cụ máy tính để lập đồ phân tích vật, tượng thực Trái đất Công nghệ GIS kết hợp thao tác sở liệu thông thường (như cấu trúc hỏi đáp) phép phân tích thống kê, phân tích khơng gian Những khả phân biệt GIS với hệ thống thông tin khác khiến cho GIS có phạm vi ứng dụng rộng nhiều lĩnh vực khác (phân tích kiện, dự đoán tác động hoạch định chiến lược) Việc áp dụng công nghệ thông tin lĩnh vực liệu không gian tiến bước dài: từ hỗ trợ lập đồ (CAD mapping) sang hệ thống thông tin địa lý (GIS) Cho đến với việc tích hợp khái niệm cơng nghệ thơng tin hướng đối tượng, GIS có bước chuyển từ cách tiếp cận sở liệu (database approach) sang hướng tri thức (knowledge approach) Hệ thống thông tin địa lý hệ thống quản lý, phân tích hiển thị tri thức địa lý, tri thức thể qua tập thông tin:  Các đồ: giao diện trực tuyến với liệu địa lý để tra cứu, trình bày kết sử dụng thao tác với giới thực  Các tập thông tin địa lý: thông tin địa lý dạng file dạng sở liệu gồm yếu tố, mạng lưới, topology, địa hình, thuộc tính  Các mơ hình xử lý: tập hợp quy trình xử lý để phân tích tự động  Các mơ hình liệu: GIS cung cấp cơng cụ mạnh sở liệu thông thường bao gồm quy tắc toàn vẹn giống hệ thông tin khác Lược đồ, quy tắc tồn vẹn liệu địa lý đóng vai trị quan trọng Ứng dụng DEM?  Ứng dụng mơ hình số độ cao (DEM): Sự cần thiết Mơ hình sơ độ cao DEM có vơ vàn ứng dựng thực tiễn, đặc biệt phổ biến ứng dựng sau:  Lưu trữ liệu đồ số địa hình sở liệu quốc gia  Giải tính tốn đào đắp đất thiết kế đường dự án kỹ thuật cơng trình khác  Biểu thị ba chiều trực quan điều kiện địa hình có mục đích qn (thiết kế hệ thống đạn đạo, huấn luyện phi công) cho mục đích thiết kế quy hoạch cảnh quan (kiến trúc cảnh quan)  Thiết kế xác định vị trí cho đường giao thơng cho đập nước  Tính tốn thành lập đồ độ dốc, đồ hướng dốc, đồ hình dạng mái dốc để từ thành lập ảnh địa hình trực quan có hình bóng (ứng dụng nghiên cứu tầng địa chất hay dự báo khả xói mịn đất dịng chảy mặt) …  Phân tích địa mạo khu vực  Xác định lưu vực kiểu tưới tiêu nước khu vực Nêu ứng dụng GIS? Vai trị Hệ thơng tin địa lý quản lý thông tin phát triển kinh tế đất nước Xét góc độ ứng dụng quản lý nhà nước, GIS hiểu cơng nghệ xử lý liệu có toạ độ (bản đồ) để biến chúng thành thông tin trợ giúp định cho nhà quản lý Do ứng dụng GIS thực tế quản lý nhà nước có tính đa dạng phức tạp xét khía cạnh tự nhiên, xã hội lẫn khía cạnh quản lý, năm gần GIS thường hiểu hệ thống thông tin đa quy mô đa tỷ lệ Tuỳ thuộc vào nhu cầu người sử dụng mà hệ thống phải tích hợp thơng tin nhiều mức khác nhau, nói hơn, tỷ lệ khác nhau, nói cách khác tuỳ thuộc vào định hướng sở tri thức đưa Ứng dụng ngành: Môi trường: Theo chuyên gia GIS kinh nghiệm có nhiều ứng dụng phát triển tổ chức quan tâm đến môi trường Với mức đơn giản người dùng sử dụng GIS để đánh giá mơi trường, ví dụ vị trí thuộc tính rừng Ứng dụng GIS với mức phức tạp dùng khả phân tích GIS để mơ hình hóa tiến trình xói mịn đất sư lan truyền nhiễm mơi trường khí hay nước, phản ứng lưu vực sông ảnh hưởng trận mưa lớn Nếu liệu thu thập gắn liền với đối tượng vùng ứng dụng sử dụng chức phân tích phức tạp mơ hình liệu dạng ảnh (raster) có khuynh hướng chiếm ưu Khí tượng thuỷ văn: Trong lĩnh vực GIS dùng hệ thống đáp ứng nhanh, phục vụ chống thiên tai lũ quét vùng hạ lưu, xác định tâm bão, dự đoán luồng chảy, xác định mức độ ngập lụt, từ đưa biện pháp phịng chống kịp thời… ứng dụng mang tính phân tích phức tạp nên mơ hình liệu không gian dạng ảnh (raster) chiếm ưu thế.Nông nghiệpNhững ứng dụng đặc trưng: Giám sát thu hoạch, quản lý sử dụng đất, dự báo hàng hoá, nghiên cứu đất trồng, kế hoạch tưới tiêu, kiểm tra nguồn nước Dịch vụ tài chính: GIS sử dụng lĩnh vực dịch vụ tài tương tự ứng dụng đơn lẻ Nó áp dụng cho việc xác định vị trí chi nhánh Ngân hàng Hiện việc sử dụng GIS tăng lên lĩnh vực này, cơng cụ đánh giá rủi ro mục đích bảo hiểm, xác định với độ xác cao khu vực có độ rủi ro lớn hay thấp Lĩnh vực đòi hỏi liệu sở khác hình thức vi phạm luật pháp, địa chất học, thời tiết giá trị tài sản Y tế: Ngoại trừ ứng dụng đánh gía, quản lý mà GIS hay dùng, GIS cịn áp dụng lĩnh vực y tế Ví dụ như, lộ trình nhanh vị trí xe cấp cứu bệnh nhân cần cấp cứu, dựa sở liệu giao thơng GIS sử dụng công cụ nghiên cứu dịch bệnh để phân tích nguyên nhân bộc phát lây lan bệnh tật cộng đồng Chính quyền địa phương: Chính quyền địa phương lĩnh vực ứng dụng rộng lớn GIS, tổ chức sử dụng liệu không gian nhiều Tất quan quyền địa phương có lợi từ GIS GIS sử dụng việc tìm kiếm quản lý đất, thay cho việc hồ sơ giấy tờ hành Nhà cầm quyền địa phương sử dụng GIS việc bảo dưỡng nhà cửa đường giao thơng GIS cịn sử dụng trung tâm điều khiển quản lý tình khẩn cấp Bán lẻ: Phần lớn siêu thị vùng ngoại ô xác định vị trí với trợ giúp GIS GIS thường lưu trữ liệu kinh tế-xã hội khách hàng vùng Một vùng thích hợp cho việc xây dựng mơt siêu thị tính tốn thời gian đến siêu thị, mơ hình hố ảnh hưởng siêu thị cạnh tranh GIS dùng cho việc quản lý tài sản tìm đường phân phối hàng ngắn Giao thơng: GIS có khả ứng dụng đáng kể lĩnh vực vận tải Việc lập kế hoạch trì cở sở hạ tầng giao thông rõ ràng ứng dụng thiết thực, có quan tâm đến lĩnh vực ứng dụng định vị vận tải hàng hải, hải đồ điện tử Loại hình đặc trưng đòi hỏi hỗ trợ GIS Các dịch vụ điện, nước, gas, điện thoại…: Những công ty lĩnh vực người dùng GIS linh hoạt nhất, GIS dùng để xây dựng sở liệu thường nhân tố chiến lược công nghệ thông tin công ty lĩnh vự Dữ liệu vecto thường dùng lĩnh vực ứng dụng lớn lĩnh vực Automated Mapping Facility Management (AMFM) AM-FM dùng để quản lý đặc điểm vị trí cáp, valve… Những ứng dụng địi hỏi đồ số với độ xác cao Tại hệ thông tin địa lý quan trọng? Vì:  Hệ thơng tin địa lý giúp quản lý thông tin phát triển kinh tế đất nước  GIS sử dụng để cung cấp thông tin nhanh hiệu cho nhà hoạch định sách Các quan phủ dùng GIS quản lý nguồn tài nguyên thiên nhiên, hoạt động quy hoạch, mơ hình hố quan trắc  Thông tin địa lý thông tin quan trọng để đưa định cách nhanh chóng Các phân tích GIS phụ thuộc vào chất lượng, giá trị tính tương thích liệu địa lý dạng số Việc chia sẻ liệu kích thích phát triển nhu cầu sản phẩm dịch vụ GIS Các nguồn liệu tăng thêm nhờ kết hợp GIS với GPS (hệ thống định vị tồn cầu) cơng nghệ viễn thám, cung cấp công cụ thu thập liệu hiệu GIS công nhận hệ thống với nhiều lợi ích khơng công tác thu thập đo đạc địa lý mà cịn cơng tác điều tra tài ngun thiên nhiên, phân tích trạng dự báo xu hướng diễn biến tài nguyên môi trường  Tại Việt Nam cơng nghệ GIS thí điểm sớm, đến ứng dụng nhiều ngành quy hoạch nông lâm nghiệp, quản lý rừng, lưu trữ tư liệu địa chất, đo đạc đồ, địa chính, quản lý thị Tuy nhiên ứng dụng có hiệu giới hạn lĩnh vực lưu trữ, in ấn tư liệu đồ công nghệ GIS Các ứng dụng GIS thuộc lĩnh vực quản lý, điều hành, trợ giúp định dừng mức thử nghiệm, cần thời gian đầu tư đưa vào ứng dụng thức 8 Quan hệ spaghetti (đặc điểm, cấu trúc, ưu nhược điểm, xây dựng mối quan hệ)  Đặc điểm:  Cấu trúc 10 Quan hệ Topology (đặc điểm, cấu trúc, ưu nhược điểm, xây dựng mối quan hệ)  Cấu trúc:  Đặc điểm: 11.Cấu trúc liệu Raster, ưu_ nhược điểm? cho ví dụ? Các phương pháp thu thập liệu raster?  Cấu trúc:  Ưu điểm  Cấu trúc đơn giản  Dễ dàng sử dụng phép toán chồng xếp phép toán xử lý ảnh viễn thám  Dễ dàng thực nhiều phép tốn phân tích khắc  Bài tốn mơ thực đơn vị không gian giống (Cell)  Kỹ thuật rẻ tiền phát triển mạnh  Nhược điểm:  Dung lượng liệu lớn Bản đồ thị khơng đẹp  Độ xác giảm sử dụng khơng hợp lý kích thước pixel  Các tốn mạng khó thực  Khối lượng tính tốn để biến đổi toạ độ lớn  Phương pháp thu thập liệu 12 Cấu trúc liệu Vertor, ưu_ nhược điểm? cho ví dụ? Các phương pháp thu thập liệu vector?  Cấu trúc:  Ưu điểm:  Biểu diễn tốt đối tượng địa lý  Dữ liệu nhỏ, gọn, xác hình học  Các quen hệ topo xác định mạng kết nối  Khả sửa chữa, bổ sung, thay đổi liệu hình học thuộc tính nhanh, tiện lợi  Nhược điểm:  Cấu trúc liệu phức tạp  Các tốn mơ thường khó giải đơn vị khơng gian có cấu trúc khác  In ấn kỹ thuật đắt tiền  Các toán phân tích phpé lọc khó thực  Phương pháp thu thập liệu: 13.Trình bày cấu trúc DEM dạng lưới (GRID DEM)? ưu điểm, nhược điểm? 14.Trình bày cấu trúc DEM dạng tam giác khơng (TIN DEM)? ưu điểm, nhược điểm *Dùng cho câu 13 Ưu điểm: Nhược điểm: 15.Trình bày chức HTTĐL? Chức tạo nên khác biệt quan trọng HTTĐL với hệ thống CSDL khác? Chức năng: Bài tập Tài liệu tham khảo: Wikipedia: https://vi.wikipedia.org/wiki/H%E1%BB%87_th%E1%BB %91ng_Th%C3%B4ng_tin_%C4%90%E1%BB%8Ba_l%C3%BD Website: https://ungdunggis.edu.vn/gis-la-gi-ung-dung-gis-trong-cacnganh, https://tailieu.vn/doc/cau-truc-du-lieu-raster-va-vector478471.html, https://www.slideshare.net/gjundat/cng-thng-tin-a-l-gis Và tài liệu cô Ngô Thị Phương Thảo: ... đồ số với độ xác cao Tại hệ thơng tin địa lý quan trọng? Vì:  Hệ thông tin địa lý giúp quản lý thông tin phát triển kinh tế đất nước  GIS sử dụng để cung cấp thông tin nhanh hiệu cho nhà hoạch... Vai trò Hệ thông tin địa lý quản lý thông tin phát triển kinh tế đất nước Xét góc độ ứng dụng quản lý nhà nước, GIS hiểu cơng nghệ xử lý liệu có toạ độ (bản đồ) để biến chúng thành thông tin trợ... (knowledge approach) Hệ thống thông tin địa lý hệ thống quản lý, phân tích hiển thị tri thức địa lý, tri thức thể qua tập thông tin:  Các đồ: giao diện trực tuyến với liệu địa lý để tra cứu, trình