Giáo trình hệ thống thông tin địa lý

H C VI N NÔNG NGHI P VI T NAM LÊ TH GIANG | TR N QU C VINH PH M QUÝ GIANG | OÀN THANH TH Y Ch biên: LÊ TH GIANG GIÁO TRÌNH H TH NGăTHỌNGăTINă A LÝ NHÀ XU T B N H C VI N NÔNG NGHI P ậ 2021 ii L IăNịIă U T khiă raă đ i vào nh ngă n m 60 c a th k XX, H th ngă thôngă tină a lý (Geograpgic Information System- GIS)ăđƣănhanh chóng phát tri n b i nh ng ng d ng th c ti n c a vào q trình nghiên c uă vƠă đ i s ng kinh t xã h i c aă loƠiă ng i Trong th c t t t c t ng th t nhiên kinh t xã h iăvƠănhơnăv năđ u có s phân b nh tăđ nh theo không gian bi năđ ng theo th i gian T nh ng nhu c u t t y uăđó,ă GISăđƣătr thành cơng c h u hi u h tr vi c quy tăđ nhăđ gi i quy t tốn liênăquanăđ n khơng gian th i gian Bên c nhăđó, GIS cịn cơng c thích h p cho vi c qu nălỦăthơngătinăđaăngƠnh.ăH năth n a, GIS có kh n ngătr giúp nhà qu n lý, doanh nghi p,ăcácăcáănhơn,ầ đánhăgiáăhi n tr ng c a trình, s bi năđ ng c a s v t thông qua ch ngăthuăth p, qu n lý, truy v n, phân tích tích h p thơng tin đ c g n v i m t n n hình h c (b năđ ) nh tăquánătrênăc ăs d li uăđ u vào K thu t GISăngƠyănayăđangăđ c ng d ng nhi uăl nhăv c nghiên c u qu nălỦ,ăđ c bi t qu n lý quy ho ch s d ng, khai thác ngu n tài nguyên m t cách b n v ng h p lý H th ngăthôngătinăđ a lý m t nh ng ng d ng r t có giá tr c a cơng ngh tin h cătrongăcácăl nhăv căcóăliênăquanăđ n phân tích khơng gian Trong th i k h i nh p c aăđ tăn c v i th gi i th iăđ i 4.0, vi c ng d ng công ngh thôngă tină đ t ch c qu nă lỦă cácă thôngă tină đ a lý m t cách t ng th góp ph n khơng nh vào vi c s d ng có hi u qu ngu n tài nguyên thiên nhiên môi tr ng c aăđ tăn c Hi n nay, có nhi u nghiên c uăđƣăvƠăđangăđ y m nh vi c ng d ng GIS vào l nhăv c qu n lý tài nguyên thiên nhiên, môiătr ngăc ngănh ăcácăl nhăv c kinh t - xã h i.ă đápă ngăđ c xu th c a th iăđ i có th đápă ng v i nhu c u v trìnhăđ laoăđ ng tiên ti n, sinh viên ph iăđ c trang b nh ng ki n th c v ng d ng công ngh thôngătin,ăđ c bi t v GIS k n ngăthaoătácăphơnătích, x lý d li u b ng cơng c mà GIS cung c p M căđíchăc aăgiáoătrìnhă“H th ngăthơngătinăđ aălỦ”ănh m trình bày t ng quan v H th ngăthôngătinăđ a lý, b ph n c u thành, ch ngăc ăb n, ng d ng GISătrongăcácăl nhăv c, c u trúc d li u GIS, mơ hình s hóaăđ cao (DEM) ch ngăphơnătíchăd li u trongăGIS.ă iă t ngăng i h c sinh viên b c i h c, nh ngăng i c n ki n th c n n t ng v GIS, nh p môn GIS Trong trình biên so nă giáoă trình,ă chúngă tôiă đƣă thamă kh o tài li u n căvƠăn c ngoài, ch t l c nh ng ki n th c c n thi t v i th iăl ngăchoăphépăđ phù h păchoăđƠoăt o b că i h c t i H c vi n Nông nghi p Vi t Nam, đ ng th i c g ng ph n ánh m t s thành t u m i th i gian g năđơyăc a vi c ng d ng GIS Giáoătrìnhă“H th ngăthơngătinăđ aălỦ”ăđ nhi m biên so n nh ăsau: c phân công cho tác gi ch u trách iii Ch ng 1: Gi i thi u v H th ng thôngă tină đ a lý PGS.TS Lê Th Giang, ThS.ă oƠnăThanhăTh y TS Ph m Quý Giang biên so n Ch ngă2:ăC u trúc d li u GIS PGS.TS Tr n Qu c Vinh biên so n Ch ngă3:ăMơăhìnhăs đ cao ThS oƠnăThanhăTh y biên so n Ch ngă4:ăPhơnătíchăd li u GIS PGS.TS Lê Th Giang TS Ph m Quý Giang biên so n Sau m iăch ngăđ u có ph n câu h i ôn t p t p, nh m giúp sinh viên n m v ng nh ng n i dung c a t ngăch ngăvƠăt ki mătraătrìnhăđ qua vi c làm t p Trong trình biên so n giáo trình khó tránh kh i đ c thi u sót, nhóm tác gi mong nh năđ c nhi uăđóngăgópăquý báu t đ ng nghi p b năđ c Ý ki năđóngăgópăg i v : PGS.TS Lê Th Giang - B môn H th ngăthôngătinăđ tăđaiăậ Khoa Qu nălỦăđ t đaiăậ H c vi n Nông nghi p Vi t Nam (Trâu Qu - Gia Lâm - Hà N i) Email: lethigiang@vnua.edu.vn Xin trân tr ng c mă n! CH BIÊN PGS.TS Lê Th Giang iv M CăL C ngă1.ăGI I THI U CHUNG H TH NGăTHỌNGăTINă A LÝ 1.1 GI I THI U 1.2.ă NHăNGH AăGIS 1.3 L CH S PHÁT TRI N C A GIS 1.4 CÁC THÀNH PH N C A GIS 10 1.4.1 Ph n c ng 11 1.4.2 Ph n m m 12 1.4.3 D li u 13 1.4.4.ăConăng i 13 1.4.5.ăPh ngăpháp 15 1.5 CÁC CH CăN NGăC A GIS 16 1.5.1 D li uăđ u vào 16 1.5.2 Phân tích d li u 18 1.5.3 D li uăđ u 18 1.6 M T S NG D NG C A GIS TRONG QU N LÝ TÀI NGUYÊN VÀ MỌIăTR NG 19 1.6.1 ng d ng GIS nghiên c uătƠiănguyênăđ t 19 1.6.2 ng d ng GIS nghiên c u th m ph b m tăđ t 20 1.6.3 ng d ng GIS qu n lý r ng 22 1.6.4 ng d ng GIS nghiên c u th yăv n 23 1.6.5 ng d ng GIS nghiên c uăsinhătháiămôiătr ng 24 1.7 XUăH NGăPHỄTăTRI NăC AăGIS 24 1.7.1 S phát tri n c a ph n m m mã ngu năm 25 1.7.2 WebGIS Mobile GIS 26 1.7.3 GIS d a n n t ng c aăđi nătốnăđámămơy 30 1.7.4 Trí tu nhân t o GIS 33 CÂU H I ÔN T P 35 Ch Ch ngă2.ăC U TRÚC D LI U TRONG GIS 36 2.1 D NG D LI UăC ăB N C A D LI U KHÔNG GIAN 36 2.1.1 D li u d ngăđi m 36 2.1.2 D li u d ngăđ ng 36 2.1.3.ă iăt ng d ng vùng 37 2.2 T CH C D LI U TRONG GIS 37 2.3 D LI U VECTOR 38 2.3.1 C u trúc d li u 38 2.3.2 Mơ hình Spaghetti 40 2.3.3 Mơ hình Topology 41 v 2.4 D LI U RASTER 43 2.4.1 C u trúc d li u 43 2.4.2 Pixel 44 2.4.3.ăCácăph ngăphápănénăd li u Raster 44 2.4.4.ă uăvƠănh căđi m c a c u trúc Raster 48 2.5 H TH NG THAM CHI U KHÔNG GIAN 48 2.5.1 H t aăđ 48 2.5.2.ă năv b năđ 51 2.5.3 Các phép chi u b năđ c ăb n 51 2.5.4 H quy chi u h to đ Qu c gia VN-2000 55 2.5.5 T l b năđ 56 2.5.6 Metadata 57 2.6 MƠ HÌNH THƠNG TIN THU C TÍNH 58 2.6.1 Mơ hình phân c p (Hierachical Model) 58 2.6.2 Mơ hình m ngăl i (Network Model) 60 2.6.3 Mơ hình quan h (Relational Model) 61 CÂU H I ÔN T P 62 Ch vi ngă3.ăMỌăHỊNHăS CAO 64 3.1 GI I THI U CHUNG V MƠ HÌNH S CAO 64 3.1.1.ă nhăngh aămơăhìnhăs đ cao 65 3.1.2 Các d ng mơ hình DEM 66 3.2.ăPH NGăPHỄPăXỂYăD NG DEM 68 3.2.1.ăPh ngăphápăxơyăd ng DEM t cácăđi m m u 68 3.2.2.ăPh ngăphápăs hóa b năđ gi y 69 3.2.3.ăPh ngăphápăxơyăd ng DEM t đ ngăđ ng m c 71 3.2.4.ăPh ngăphápăch p nh l p th 71 3.2.5.ăPh ngăphápăxơyăd ng DEM s d ng công ngh giao thoa Radar 72 3.2.6.ăPh ngăphápăxơyăd ng DEM t nh LiDAR 72 3.3 CÁC NGU N D LI U DEM MI N PHÍ 73 3.4 CÁC S N PH M T DEM 73 3.4.1 B năđ đ d c 73 3.4.2 B năđ h ng d c 75 3.4.3 B năđ đ ngăđ ng m c 76 3.4.4 B năđ tơăbóngăđ aăhìnhăvƠăđ a v t (Hillshade) 77 3.5 NG D NG C A DEM 78 3.5.1 H thôngătinăđ a lý x lý nh 79 3.5.2 ng d ngătrongăth ngăm i 79 3.5.3 ng d ng công nghi p 80 3.5.4 ng d ng quy ho ch qu n lý tài nguyên 80 3.5.5 ng d ng quân s 80 CÂU H I ÔN T P 81 Ch ngă4.ăPHỂNăTệCHăKHỌNGăGIANăTRONGăGIS 82 4.1 GI I THI U 82 4.2 QUY TRÌNH PHÂN TÍCH KHƠNG GIAN 83 4.3 CÁC PHÉP PHÂN TÍCH KHƠNG GIAN 85 4.3.1.ă oăl ng 85 4.3.2 T o vùng đ m 86 4.3.3 S phân l p 89 4.3.4 Phép tìm ki m 90 4.3.5 Phép ch ng x p 93 4.3.6 N i suy không gian (Spatial Interpolation) 102 4.3.7 Phân tích quan h khơng gian 111 4.4 M T S BÀI TOÁN NG D NG PHÂN TÍCH KHƠNG GIAN TRONG GIS 115 CÂU H I ÔN T P 120 TÀI LI U THAM KH O 122 vii DANHăM CăCH ăVI TăT T Ch vi t t t API ASTER CAD CGI CGIS CSDL DD DEM DMS DSM DTM ERSDAC ESRI FOSS Geo.AI GIS ID IDW IEEE LAN LBS LiDAR NASA NGA NLP RS SAAS SAR SOAP SRTM TIN UBND USGS XML viii Vi tăđ yăđ /Ngh aăti ng Vi t Application Program Interface/Giao di năch ngătrìnhă ng d ng Advanced Spaceborne Thermal Emission and Reflection Radiometer/ Máy đoăb c x ph n x phát x nhi t không gian tiên ti n Computer Aidded Design/Thi t k đ c s h tr c a máy tính Common Gateway Interface/Giao di n c ng chung Canadian Geographic Information System/H th ngăthôngătinăđ a lý c a Canada C ăs d li u Decimal Degree/ th p phân Digital Elevation Model/Mơ hình s đ cao Degree Minute Second/ , Phút, Giây Digital Surface Model/Mơ hình s b m t Digital Terrain Model/Mơ hình s đ a hình Earth Remote Sensing Data Analysis Center/Trung tâm phân tích D li u Vi n thámăTráiăđ t c a Nh t B n Earth Remote Sensing Data Analysis Center/Trung tâm phân tích D li u Vi n thámăTráiăđ t c a Nh t B n Free and Open Source Software/Ph năm mămi n phí vàămƣăngu năm Geospatial Artificial Intelligence/Ph ngăphápăh c máy d a d li uăđ a lý Global Positioning System/H th ngăđ nh v toàn c u Identification/Mã Inverse Distance Weighted/N i suy trung bình có tr ng s Institute of Electrical and Electronics Engineers/Vi n k ngh năvƠăđi n t Local Area Network/M ng máy tính c c b Location Based Service/D ch v d a vào v trí Light Detection and Ranging/Phát hi n vƠăđoăkho ng cách b ng ánh sáng National Aeronautics and Space Administration/C ăquanăHƠngăkhơngăvƠăV ă tr M National Geospatial-Intelligence Agency/Trungătơmăthơngătinătìnhăbáoăđ a lý qu c gia M Natural Language Processing/X lý ngôn ng t nhiên Remote Sensing/Vi n thám Software as a Service/Ph n m mănh ălƠăm t d ch v Synthetic Aperture Radar/Radar kh uăđ t ng h p Simple Object Extensible Protocol/Giao th c truy c păđ iăt ngăđ năgi n Shuttle Radar Topographic Mission/D ánă quană sátă đ a hình b ngă raă đa tàu thoi Triangular Irregular Network/M ngăl iătamăgiácăkhôngăđ u y ban nhân dân United State Geological Survey/C ăquanăkh oăsátăđ a ch t Hoa K Extensible Markup Language/Ngôn ng đánhăd u m r ng Ch ngă1 GI IăTHI UăCHUNGăH ăTH NGăTHỌNGăTINă AăLụ Ch ng gi i thi u nh ng v n đ c b n v H th ng thông tin đ a lý (GIS), đ nh ngh a GIS, l ch s phát phát tri n c a GIS, b ph n c u thành GIS, ch c n ng c b n c a GIS, h th ng tham chi u không gian m t s ng d ng c a GIS l nh v c qu n lý tài nguyên môi tr ng Sau h c xong ch ng này, sinh viên có th n m đ c v n đ n n t ng liên quan đ n GIS ng d ng c a GIS l nh v c qu n lý tài nguyên thiên nhiên môi tr ng 1.1.ăGI IăTHI U T t c nh ng s vi c, hi năt ngătrênăTráiăđ tăđ u x y m tăđ aăđi mănƠoăđó.ă M i ho tăđ ng c aăconăng iăđ uăđ c th c hi n b m t ho c g n v i b m t c a Tráiă đ t.ă Conă ng i di chuy n b m tă đ t, bay t ng khí quy n làm vi c nh ngăđ ng h măđ căđƠoăd iălòngăđ t.ăConăng iăđƠoăcácăh , chônăcácăđ ng ng n cáp, xây d ng khu m đ khai thác khoáng s n,ăđ ng th i khoan gi ng đ khai thác d u m vƠăkhíăđ t t lịngăđ t Vi c theo dõi ho tăđ ng r t quan tr ng thơng tin v v trí c a ho tăđ ngăđóăchínhălƠăy u t r t c n thi t vi c giámăsátăchúng.ăH năth n a, vi c n m b tăđ c thơng tin v v trí r t quan tr ng mu năđiăđ n m tăđ aăđi măchoătr c,ăđ tìm ki m thơng tin v đ aăđi m đóă ho căđ c nh báo cho nh ngăng i dân s ng khu v c lân c n Nói m t cách khái quát, h uănh ăt t c quy tăđ nh c aăconăng iăngƠyănayăđ u c năđ năthôngătinăđ a lý Chính v y, v tríăđ a lý m tă đ c tính quan tr ng c a m iă hƠnhăđ ng, sách, chi năl c quy ho ch Nh ng v năđ cóăliênăquanăđ n v trí, dù thông tin c n s d ngăđ gi i quy t v năđ gi i pháp cho v năđ đó,ăđ uăđ c g i chung v n đ đ a lý M t vài ví d v nh ng v năđ đ aălỦăđ c li tăkêăd iăđơy: - Các nhà qu n lý h th ngăch măsócăs c kh e gi i quy t v năđ đ a lý h quy tăđ nh v tríăđ xây d ng tr m y t ho c b nh vi n m i; đ - Các công ty chuy n phát gi i quy t v năđ đ a lý h quy tăđ nh n ng l chătrìnhăchoăph ngăti n v n chuy n c a h hàng ngày; - C ăquanăgiaoăthôngăgi i quy t v năđ đ a lý h ch n năđ c n m m tăđ ng cao t c m i; ng lúc - Cácăchuyênăgiaăt ăv n gi i quy t v năđ đ a lý h đánhăgiáăvƠăđ xu t nh ng v trí t t nh tăđ đ t nh ng c a hàng bán l m i; - Các công ty lâm nghi p gi i quy t v năđ đ a lý h quy tăđ nhăph ngăphápă t t nh tăđ qu n lý r ng: khu v c r ng b ch t phá, v trí nên m đ ngăvƠăn iănênătr ng thêm m i; - Ban qu n lý r ng qu c gia gi i quy t v năđ đ a lý h qu n lý, lên l ch b o trì c i thi n gi ng lồi công viên; Kriging m t nh ngăph ngăphápăn iăsuyăth ng cho nh ng k t qu t t nh tăkhiătínhătốnănh ngăc ngăđịiăh i vi c x lý m t nhi u th i gian 4.3.6.3 ng d ng c a ph ng pháp n i suy Ch c n ng n i suy GIS dùngăđ tính tốn giá tr c a v trí mà không đo đ m tr c ti p t giá tr c a nh ng v trí đ c đo đ m tr c ti p M t s ví d v ng d ng c aăph ngăphápăn i suy đóălƠ: - Tínhătốnăl ngăm a,ănhi t đ thu c tính khác t i nh ng v trí mà khơng có tr m khíăt ng th yăv năho c khơng có s li uăđoăl ng đ cătínhăđóăph c v trình d báo th i ti t hàng ngày - Tínhătốnăđ cao c a b m t Trái đ t t i nh ng v tríăđ caoăch aăbi t d a vào cácăđi măđƣăcóăđ cao - Tínhătốnăđ v đ ngăđ ng m c d a vào m m uăđ caoăđƣăđ c l y - Tính toán lo iăđ t cho t ng vùng b năđ đ t d a vào v trí s li u c a m uăđ tăđƣăđ c phân tích 4.3.7.ăPhơnătíchăquanăh ăkhơngăgian Xácăđ nh quan h gi aăcácăđ iăt ngăđ a lý khơng gian có vai trị r t quan tr ng vi c phát tri n ng d ng c a GIS th c t Ví d tiêu bi u c a phân tích quan h khơngăgianălƠăxácăđ nh kho ng cách c n qua (phí t n, th i gian) h th ng giao thơng ho cătínhătốnăđ ngăn c ch y m t b m tăđ a hình 4.3.7.1 Phân tích m ng l i (Network Analysis) M ng t p h păcácăđ iăt ng d ng n n i ti p Ví d m ngăl sơng su i, h th ngăđ ngădơyăđi nầ iăđ ng, Ch ngăphơnătíchăm ng áp d ngăchoăcácăđ ng c t Chúng mơ ph ng q trình chuy năđ ng c a ngu n t m t v tríănƠyăđ n v trí khác, ví d chuy năđ ng c a ng i xe c d cătheoăđ ng,ădòngăđi n ch yătheoăđ ng dây d n.ă th c hi năđ c phép phân tích m ng, b n h p ph n c n thi t có là: M t t p h p tài ngun (ví d hàng hóa c năđ c phân ph i); M t t p h p v trí ch a tài nguyên c n t aăđiă(víăd nhà kho ch a hàng hóa); M t t p h pă cácă mă đíchă đ phân ph i tài nguyên (ví d v trí c a khách hàng) ho c m t khu v căđ có th t iăđ c v i m t d ch v t i thi uă(nh ăđ n công an g n nh t); M t t p h p quy t căquyăđ nh cho vi c d ch chuy nă(nh ăv n t c l n nh t trênăđ ng) Các h GISăth ng th c hi n ba lo i phân tích m ng ch y u: 111 - D báoă l ng v n chuy n m ng: D báoă l chuy n b i h th ng sông; - T iă u đ ngăđi:ăTìm đ khách, v n chuy n hàng hóa; ngă n c tr m tích v n ngăđiăt iă uăchoăm căđíchăc u ho , v n chuy n hành - Phân ph i tài nguyên: Phân chia vùng mà tr m c u ho ph c v , phân chia vùng phân ph i hàng hóa Vi c d đoánăt i tr ng c a m ng, tìm ki m kho ng cách ng n nh t gi a hai ho c nhi uă m tìm t t c cácă đ iă t ng n m m t kho ng cách t m tă mă đ c tr ngălƠănh ng phép phân tích th ngăxuyênăđ c th c hi n GIS Các phép phân tích ph i d a d li uăcóăđ c v h th ng m ng m tăcáchăđ y đ nh t Ví d vi c phân tích m ngăđ tính tốn th i gian m t chi căxeăl uăthơngăt v tríăAăđ n v trí B vi c d a kho ng cách t v tríăAăđ n v trí B v n t c t iăđaăc a xe, ph iăxácăđ nhăđ c y u t gây h n ch v v n t c nh nh ng công vi cătrênăđ ng, caoă m giao thông, nh ngă ch ng ng i v t,ă đ ng m t chi u, ánh sáng giao thông, b năđ xeăvƠăcácăđo n cong l n Vi c g n thu c tính cho y u t c a m ng có tính đ n nhân t c n tr c a chúng cho phép mơ ph ng s chuy năđ ng có nhi u kh n ngă g n v i th c t h n.ă Hình 4.32 Tìm đ Ngu n: ESRI, 2020b 112 ng nhanh nh t đ ng ng n nh t gi a hai v trí Hình 4.32 minh h a vi c ng d ng phân tích m ngăđ tìm ki măđ ngăđiănhanhă nh tă vƠă đ ngă điă ng n nh t gi a hai v trí Hình 4.33 minh h a ng d ng phân tích m ngă trongă đ tìm b nh vi nă cáchă m tai n n 15 phút lái xe phân vùng b nh vi n kho ng phút, 10 phút 15 phút Hình 4.33 Tìm ki m phân vùng b nh vi n Ngu n: ESRI, 2020b 4.3.7.2 Ch c n ng lan truy n (Spread Function) Ch ngălanătruy năđánhăgiáăm t hi năt ng b ng vi c chuy năđ ng t ngăb c điăraăxaătheoăt t c cácăh ng b tăđ u t m t ho c nhi uătiêuăđi m m iăb c, m i bi nă(nh ăkho ng cách, th iăgianăđi,ăphíăt năđiầ)ăđ c c ng thêm vào M i m t v tríăđiă quaăđ c g n giá tr tíchăl yănƠy.ăQuyătrìnhăng ng t ng giá tr ch yăđ tăđ c b ng giá tr tiêu chu năđƣăđ nhătr c Trong ch ngălanătruy n, m t ô (cell) n m giáp hoàn toàn theo c nh v i xu t phát s có kho ng cách k t ô xu t phát M t ô n măgiápătheoăđ ng chéo v i ô xu t phát s có kho ng cách (1,414)ăđ năv t a phía Các xa ô xu t phát có th ti p c n theo chuy nă đ ng th ng ho că theoă đ ng chéo qua ô khác Trong tr ng h p có nhi uăđ ngăđiăđ n m t ơ, kho ng cách ng n nh t s đ c dùng T p (file) k t qu cònăđ c bi t v i tên g i b m tătíchăl y (Accumulation Surface) Y u t ch ng có tác d ng làm d ng ho c làm gi m m căđ chuy năđ ng có th đ c d dƠngătínhăđ n Nh ng hi năt ng làm ch m ho c c n tr trình chuy n đ ngăđ c mơ hình hóa nh ng b m t c n kháng (ma sát) Ví d , b m tăđ a hình g gh s khóă điă quaă h nă lƠă đ aă hìnhă đ ngă h ng hoàn toàn Nh ng hàng rào làm ch m ho c làm ng ng chuy năđ ngăđ c g i nh ngăch ng ng i v t M tăch ng ng i v t tăđ i s ng năkhôngăchoăchuy năđ ngăđiăqua, gi ngănh ăh n c ho c m tăváchăđáă không th điăquaăđ c b ng m t xe ô tô V tăch ng ng i m t ph n ho căt ngăđ i s gây s t c ngh n chuy năđ ng, gi ngănh ăxeăcaăkhôngăth chuy năđ ng v i m t v n t c ch yătrênăđ ng ngoƠiăđ ngăvƠătrênăđ ngăbìnhăth ng 113 Th i gian qua m tăơăđ c tính b ng h s c a m t v i giá tr ch đ r ng c a ô (1 cho b r ng tr căgiao,ă1,414ăchoăđ ng phân giác) Th i gian c năđiăt ôăAăđ n lân c năBăđ c nhân v i 0,5 chuy năđ ngăđ c tính t tơmăơănƠyăđ n tâm khác T ng th i gian c năđiăquaăt ô kh iăđi măđ n m t v tríănƠoăđóătrongăl i t ng giá tr c a ô lân c nă(mƠăđƣăđ căđiăqua)ăvƠăth i gian c năđ n t lân c nănƠyăđ n v tríăđ t Hình 4.34 Tính kho ng cách thơng qua ch c n ng lan truy n 4.3.7.3 Ch c n ng h ng tìm hay dịng (Seek or Stream Funtion) Ch ngăh ng tìm (hay ch ngădịng)ădùngăđ v ch m tăđ ngănƠoăđóăgi a haiăđi m.ă ng v ch t mănƠyăđ năđi măkiaăđ căxácăđ nh b i nh ng quy lu t nh tăđ nh Các lu t c ngăxácăđ nhăđi m k t thúc S chuy năđ ngăđ c b tăđ u t măđ c ch n ng ng lu t b ph m K t qu v ch m t ho c nhi uăđ ng n i m tăđi m xu tăphátănƠoăđóăv i m t ho c nhi u v tríăn iămƠăch ngăb d ng Hình 4.35 S d ng ch c n ng dòng đ xác đ nh dòng ch y d a vào đ cao đ a hình M t ng d ng tiêu bi u c a ch ngăh ng tìm v chăraăđ ng c aădịngăn c d a mơ hình s đ cao Trong ch ngănƠy lu t ng d ng s chuy năđ ngăđ n 114 m li n k v iăđ cao th p nh t.ăQuáătrìnhănƠyăđ c l p l iăchoăđ năkhiăđi m t iăđ c n iămƠăcácăđi măxungăquanhăcóăđ caoăcaoăh n, ho căchoăđ n t iăđ c ranh gi i khu v c nghiên c u ng thu đ c phù h p v i dòng n c ch y N u ch că n ngă nƠy th c hi n cho t t c v trí t i khu v c nghiên c u, s th iăgianăđiăquaăt ng hay t ng v trí có th đ cădùngăđ tính ti măn ngădòngăch y c aăn c qua t ngăđ năv c a đ a hình Giá tr có th th c hi n phép đoăti măn ngăxóiămịnăt b m t ch y Các tác nhơnăkhácănh ăđ che ph th c v t lo iăđ tăc ngăđ cătínhăđ n phân tích Hình 4.36 Các dịng ch y đ c v ch d a d li u DEM T h p c a ch ngă“lanătruy n” ch ngă“dịng”ăcóăth dùngăđ tìm “đ ng ng n nh t”ă (đ ng nhanh nh t,ă đ ng r nh tầ)ă trongă d li u raster.ă Tr c tiên, ch ngălanătruy năđ cădùngăđ t o ma tr n, trongăđóăkho ng cách ng n nh t t m xu tăphátăđ c ch đ tìmăđ ng ng n nh t t b t k m ma tr n đ năđi m xu t phát, ch ngă“dòng”ăđ c th c hi n Lu tăch iălƠăs chuy năđ ng t m t v tríănƠoăđóăv h ng lân c n có giá tr th păh n 4.4 M TăS ăBẨIăTOỄNă NGăD NGăPHỂNăTệCHăKHỌNGăGIANăTRONGăGIS Phân tích khơng gian r t h u ích nhi uăl nhăv c ng d ngăkhácănhauănh ă quy ho ch s d ngăđ t, nghiên c u th tr ng, quy ho ch nơng nghi p phân tích v trí phù h p cho ng d ng có th ăSauăđơyălƠăm t s ví d ng n g năđ giúpăng iăđ c hi uăđ c phân tích khơng gian có th làm a T o b n đ b m t t m m u M t nơng dân mu n gi măchiăphíăbónăphơnăchoăcánhăđ ng c aămình.ă u tiên, ôngăđoăcácăch tădinhăd ngăđ t t i m t s m m u T l p b năđ v d li u m u, 115 v i s tr giúp c a ch ngăphân tích khơng gian đ t o m t b năđ b m t m cădinhăd ngă c tính tồn b trang tr i B i ng i nơng dân bi t m c t i u,ăanhătaăcóăth t o m t b năđ v yêu c u phân bón b ng cách s d ng ch ngă ch ng x p s h c Bên c nhăđó, s d ng ch ngăt o vùngăđ m 300m xung quanh m t dòng su iăđ giúp tránh làm nhi m ngu năn c V iăcáchălƠmăđóăanhătaă đƣ ti t ki m ti năvƠăcóăđ ngăsu t tr ng phù h păh năb ng cách áp d ng phân bón m t cách thơng minh Hình 4.37 B n đ nhu c u phân bón c a đ t, vùng đ m xung quanh h th ng t t m m u đ t i b T o b n đ kho ng cách Trong m t ng d ng tìm nh ngăvùngădơnăc ăb nhăh ng ti ng n c a khu v c sân bay H đƣăs d ng ch ngăphơnătíchăkhơngăgianăc aăGISăđ t o m t b năđ kho ng cách t sân bay, sau đóăch ng x p v i b năđ hi n tr ng s d ngăđ t K t qu s cho th y nh ng khu v c b nhăh ng nhi u nh t t khu v c sân bay, giúp nhà qu n lý có nh ng gi i pháp gi i quy t v năđ ti ng năchoăng i dân khu v c xunhăquanhăkhuădơnăc Hình 4.38 B n đ th hi n kho ng cách đ n sân bay 116 c Xác đ nh khu v c g n nh t cho m M t doanh nghi p s h u m t chu i nhà hát M iă ng i qu n lý nhà hát ch u trách nhi m phân ph i t r iăvƠăphi u gi m giá cho khu v c lân c n thu c lãnh th khách hàng c aă nhƠă hát.ă xácă đ nh t ng lãnh th , anh taă đƣă t o m t l p b nă đ Raster xung quanh r p hát Ch ngăphơnătíchăkhơngăgianăs đoăkho ng cách c a m iăơăl i t i t ngănhƠăhát,ăsauăđóăch đ nh m i nhà hát ch u trách nhi m m t lãnh th g n nh t Hình 4.39 B n đ khu v c ph c v c a nhà hát d Phân b giá tr quanh m M tăbácăs mu n l p k ho ch cho d ánăch măsócăs c kh e đangănghiênăc u tìmăđ aăđi m thích h p đ m phịng khám Cơ s d ngăcácăđi m thành ph (v i thu c tính dân s ) S d ng công c calculateădensityăđ t o b năđ m tăđ dân s cho toàn b khu v c K t qu s cho cô y th yăn iăm tăđ dân s l n nh t s d ng nh ălƠăm t y u t trongăđánhăgiáăc aămìnhăđ đ aăraăquy tăđ nhăđ tăđ aăđi m phịng khám đơu Hình 4.40 Hình B n đ m t đ dân s 117 e T o b n đ chuyên đ T b năđ đ a hình, v i ch ngăphơnătíchăkhơngăgianăc a GIS, có th t o b năđ DEM, t DEM t o b năđ đ ngăđ ng m c, b năđ đ d c, b năđ h ng d c, b năđ mô ph ng chi u đ cao c a b m tăđ t Các b năđ s giúp tìm nh ng vùng thích h păđ b tríăc ăc u tr ng phù h p Hình 4.41 Các b n đ chuyên đ t DEM: B n đ đ ng đ ng m c, b n đ đ bóng, b n đ t m nhìn t m Hình 4.42 B n đ đ d c b n đ h t o t DEM ng d c f Xác đ nh h ng dòng ch y cho l u v c M t nhà th yă v nă h c mu n nghiên c uă tácă đ ng ti m tàng c a s c tràn nhi m Ơng s d ngăl iăđ caoăđ t o b năđ h ng dòng ch y,ăđoăh ng d c xu ng d c.ăSauăđó,ăơngăch năcácăđi m l iăđ caoăđ i di n cho ngu n tràn gi đ nh NhƠăphơnătíchăkhơngăgianătheoădõiăconăđ ng có th x y mà ch t nhi m s điătheoă d c xu ng Hình 4.43 B n đ h ng dòng ch y đ c t o t DEM, t tính m tràn gi thuy t (đi m ch m tr ng) đ d báo kh n ng dòng ch y c a ch t gây ô nhi m 118 g Gán l i giá tr cho b n đ M tănhƠăkhíăt ng h căđangămơăhìnhăhóaăhƠnhăviăc a m tăc năbƣoănhi tăđ i đ iăd ng.ăM t thành ph n mơ hình m tăl i hi n th h ngăgióătrongăc năbƣo.ă M iăơătrongăl iăh ng gió có giá tr s t 0-360o B ng cách thêm m t giá tr không đ i vào m i ơ, có th mơ ph ng s thayăđ iătheoăh ng c aăc năbƣo.ăCôăs d ngăl i h ng gió v i l i khácăđ đ aăraăgi đ nh v n iăvƠăkhiăbƣoăcóăth đ năđ t li n h T o b ng th ng ê s đ so sánh t b nđ M t Giámăđ c bán hàng cho m t công ty cung c p nhà hàng Ông quy t đ nh xem xét l i lãnh th c a nhân viên bán hàng c aă mìnhă đ đ m b o kh i l ng công vi c c a h b ng Trong m t l p b năđ Raster,ăđ c g i s nhà hàng, giá tr c a m i ô s l ng nhà hàng mà ch a Ơng ph lên m t ch đ đaăgiácăc a lãnh th bán hàng Nhà phân tích khơng gian s Hình 4.44 Bên trên: L p b n đ h ng gió d ng m iă đaă giácă đ phân chia ch đ nguyên b n; bên d i: thêm 90 đ cho m i cell l i thành khu v c,ăsauăđóăđ m s đ t o h ng gió th l ng nhà hàng m i khu v c Các k t qu đ căl uătr m t b ngăvƠăđ c x p h ng, v y Giámăđ c có th th y có nhà hàng n m lãnh th c a m i nhân viên bán hàng M t s th ng kê khác, ch ng h nănh ăgiáătr t i thi u, t iăđaăvƠătrungăbình,ăc ngăđ căl uătr b ng Hình 4.45 S d ng đa giác đ đ m s nhà hàng m i vùng 119 i Tìm hi u s khác M t nhà sinh v t h c mu năđoăl ng s đaăd ng c aăđ i s ng th c v t m t khu v c Anh ta có m t l p b năđ Raster hi n th nhi u lo i th m th c v tăđ c tìm th y khu v c nghiên c u c a S d ng phân tích khơng gian, đ m đ c s l ng lo i th c v t khác xung quanh m i pixel Vì m i pixel có pixel lân c n, pixel có nhi u giá tr khác khu v c đóăcƠng đaăd ng sinh h c h n Ch ngăphơnătíchăkhơngăgianăxemăxétăcácăpixel bao quanh m i pixel trongăl i LandăCoverăvƠăđ m s l ng giá tr khác Anhătaăđƣ t o m t b năđ m i, đóăgiáătr c a m i pixel s lo i che ph đ t lân c n khác CỂUăH IăỌNăT P Trình bày quy trình phân tích khơng gian? N i suy khơng gian gì? Phân lo iăph ngăphápăn i suy không gian So sánh s gi ng khác gi a N i suy vùng nhăh ng Thiessen, N i suy theo hàm Spline, N i suy Kriging, N i suy IDW Trình bày ch ngăphơnătíchăquanăh khơng gian GIS Cho b năđ A (b năđ ô nhi m) B (b năđ xói mịn) 1 1 0 1 0 0 1 1 1 1 1 1 Hãy xây d ng b năđ C bi t r ng C = A + B Hãy k ph năđúngăvƠo hình v theo bi u th c logic sau: (A AND B) OR C A AND (B OR C) (A OR B) NOT C 4.(A NOT B) AND C A B C Hãy k ph năđúngăvƠoăhìnhăv theo bi u th c logic sau: (A or C) and (B or D) (A or C) not (B or D) (A or B) and (C or D) (A and B) and (C and D) B C A D 120 Cho b năđ A (b năđ nhi m) B (b năđ xói mòn) 1 1 0 1 0 0 1 1 1 1 1 1 a.ăXây d ng b năđ không ô nhi m, khơng xói mịn b Xây d ng b năđ v a nhi m, v a xói mịn Gi s b n có d li uăđ u vào b năđ d ng Raster v hƠmăl ngăCarbonătrongăđ t (OC) B n s s d ng ch ngănƠoăc aăGISăđ xây d ng b năđ hƠmăl ng h uăc ătrongăđ t (OM) bi t OM = OC 1,724? A Ch ngăt oăvùngăđ m B Ch ngătìmăki m C Ch ngăphơnătích m ngăl i D Ch ngăch ng x p s h c 10 Gi s b n có m t l p d li u v lo i th c v t m t l p d li u v di n tích r ng b cháy m t khu v c B n s th c hi năph ngăphápăphơnătíchăkhơngăgianănƠoă c aăGISăđ tính di n tích c a t ng lo i th c v t b cháy? A Tìm ki m không gian B Ch ng ghép b năđ C T oăvùngăđ m D Phân tích m ngăl i 121 TẨIăLI UăTHAMăKH O Anuj Tawari & Kamal Jain (2017) Concepts and pplications of Web GIS (Computer Science, Technology and Applications) Nova Science Pub Inc, New York, USA Aronoff S (1989) Geographic Information System: a management perspective Ottawa, Ontario, Canada: WDL Publication Burrough P A & McDonnell R A (1998) Principles of Geographic Information Systems Oxford: Oxford Univ Press Cassettari S (1993) Introduction to intergated geo-information management London: Chapman&Hall Chang K (2018) Introduction to Geographic Information Systems (9 ed.) New York: McGraw-Hill Education Chrisman N.R (1996) Exploring geogaraphic information systems New York: Wiley Clarke K C (1995) Analytical and Computer Cartography (2nd ed.) Englewood Cliffs, NJ: Prentice Hall Colin Childs (2004) Interpolating Surfaces in ArcGIS Spatial Analyst ESRI Education Services, ESRI, USA Retrieved from https://www.esri.com/news/arcuser/0704/ files/interpolating.pdf on February 25, 2020 ƠmăXuơnăHoƠnă(2008).ăGiáoătrìnhăTr căđ a nh vi n thám Nhà xu t b nă i h c Nông nghi p, Hà N i DeMers M.N (1997) Fundamentals of Geographic information system: New York: Wiley Deogawanka Sangeeta (2015) Learn about GIS in the Cloud Retrieved from https://www.gislounge.com/learn-about-gis-in-the-cloud/ on February 25, 2020 ESRI (2020) An overview of the Raster Interpolation toolset Retrieved from https://desktop.arcgis.com/en/arcmap/10.3/tools/3d-analyst-toolbox/an-overviewof-the-interpolation-tools.htm on February 25, 2020 ESRI, 2020b Types of network analysis layers Retrieved from https://desktop.arcgis com/en/arcmap/latest/extensions/network-analyst/types-of-network-analyses.html on February 25, 2020 Ferretti A., Monti-Guarnieri A., Prati C & Rocca F (2007) InSAR principles: Guidelines for SAR Interferometry The Netherlands: ESA Publications GIS Resources (2013) Choosing the Right Interpolation Method Retrieved from https://www.gisresources.com/choosing-the-right-interpolation-method_2/ on February 25, 2020 Group W B (2015) Digital Elevation Models Washington: International Bank for Reconstruction and Develoment Himansu Das, Rabindra K Barik, Harishchandra Dubey & Diptendu Sinha Roy (2018) Cloud Computing for Geospatial Big Data Analytics: Intelligent Edge, Fog and Mist Computing (Studies in Big Data Book 49) 1st edition Springer, Berlin, Germany 122 Jensen J.R (1996) Introductory digital image processing: a remote sensing perpective Upper Saddle River, NJ: Prentice Hall José-María Montero, Gema Fernández-Avilés & Jorge Mateu (2015) Spatial and Spatio-Temporal Geostatistical Modeling and Kriging (Wiley Series in Probability and Statistics) 1st Edition Wiley Publishing Hoboken, New Jersey, United States Kumler M P (1994) An intensive comaprison of Triangulated Irregular Networks (TINs) and Digital Elevation Models (DEMs) Cartographica 3(2): 1-99 Lagacherie P & McBratney A.B (2009) Digital Soil Mapping An Introductory Perspective M.Voltz: Edited Longley P & Clarke G (1995) GIS for business and service planning Cambridge: Geoinformation International Longley P A., Goodchild M F., Maguire D J & Rhind D W (2005) Geographic information system and science John Wiley & Sons Malczewski (1999) GIS and Multicriteria Decision Analysis John Wiley & Sons Inc Martin D (1991) Geographic Information System and their socioeconomic application London: Routledge Michael P Peterson (2014) Mapping in the Cloud, 1st Edition The Guilford Press, New York, USA Mitas L & Mitasova H (1999) Spatial Interpolation In: P.Longley, M.F Goodchild, D.J Maguire, D.W.Rhind (Eds.) Geographical Information Systems: Principles, Techniques, Management and Applications, Wiley Ng c Hi n (2020) ng d ng gis qu nălỦăđ tăđai,ătƠiănguyênămôiătr ng Truy c p t https://anhvientham.com/ung-dung-gis-trong-quan-ly-dat-dai-tai-nguyen-moitruong/ ngày 25/2/2020 Nguy n Ng c Lan (2011) Nghiên c uămơăhìnhăđ cao s ng d ng h th ng thôngătinăđ a lý Lu năv năTh căs ăTr ngă i h c Công ngh ,ă i h c Qu c gia Hà N i, Hà N i Nguy n Ng c Th chă &ă D ngă V nă Kh mă (2012).ă a thông tin ng d ng Nhà xu t b n Khoa h c K thu t, Hà N i Pazner, Thesis M.N & Chavez R (1993) Simple computer imaging and mapping London, Ontario, Canada: Think space, Inc Peter M Atkinson & Christopher D Lloyd (2009) Geostatistics and Spatial Interpolation In: A Stewart Fotheringham & Peter A Rogerson The SAGE Handbook of Spatial Analysis SAGE Publishing, Newbury Park, California, USA Pickles J (2004) A History of Space: Cartographic Reason, World, New York: Routledge Steiniger, Moritz Neun & Alistair Edwardes (2012) Foundations of Location Based Services Cartography for Swiss Higher Education Switzerland 123 Stewart Fotheringham & Peter Rogerson (2005) Spsatial Analyst and GIS Taylor & Francis Tasha Wade & Shelly Sommer (2006) A to Z GIS ESRI Press, Redlands, California, USA Tobler W (1970) A computer movie simulating urban growth in the Detroit region Economic Geography 46(Supplement): 234-240 Tonny J Oyana & Florence Margai (2015) Spatial Analysis: Statistics, Visualization, and Computational Methods 1st Edition CRC Press, Florida, USA Tr n Th B ngăTơmă(2006).ăGiáoătrìnhăH th ngăthơngătinăđ a lý Nhà xu t b n Nông nghi p, Hà N i Van Meirvenne M (2010) Syllabus of Land Information System Ghent, Belgium Victor Mesev (2007) Integration of GIS and Remote Sensing John Wiley & Sons Inc Wasser Leah & Goulden Tristan (2020) Going On The Grid - An Intro to Gridding & Spatial Interpolation Retrieved from https://www.neonscience.org/resources/ learning-hub/tutorials/spatial-interpolation-basics on February 25, 2020 Watson D F & Phillip G M (1984) Systematric Triangulations Computer Vision, Graphics and Image Processing 26(2): 217-223 Wyatt P (2000) The Interpolation Process Directions Magazine 18 124 NHÀ XU T B N H C VI N NÔNG NGHI P Trâu Qu - Gia Lâm - Hà N i Đi n tho i: 0243 876 0325 - 024 6261 7649 Email: nxb@vnua.edu.vn www.nxb.vnua.edu.vn THS Đ Ch u trách nhi m xu t b n: LÊ ANH Giám đ c Nhà xu t b n THS L U VĂN HUY Biên t p: THS Đ Thi t k bìa LÊ ANH THS L U VĂN HUY Ch b n vi tính ISBN: 978 - 604 - 924 - 579 - NXBHVNN - 2021 In 80 cu n, kh 19 × 27 cm, t i Công ty TNHH In Ánh D ng Đ a ch : T Bình Minh, Th tr n Trâu Qu , huy n Gia Lâm, TP Hà N i S đăng ký k ho ch xu t b n: 432-2021/CXBIPH/25- ĐHNN S quy t đ nh xu t b n: 26 QĐ - NXB - HVN, ngày 27/05/2021 In xong n p l u chi u: II - 2021 125 ... ngh thông? ?tin, ăđ c bi t v GIS k n ngăthaoătácăphơnătích, x lý d li u b ng công c mà GIS cung c p M căđíchăc a? ?giáo? ?trình? ?“H th ngăthơng? ?tin? ?đ aălỦ”ănh m trình bày t ng quan v H th ng? ?thông? ?tin? ?đ... th S k t h p c a d li uă đ a lý d ng s cơng ngh máyătínhăđƣăm s phát tri n c a H th ng? ?thông? ?tin? ?đ a lý (Geographic Information System ậ GIS) H th ng thông? ?tin? ?đ a lý công c giúp thao tác v i... thơng tin kh ng l có s n t qu đ o v tinh ph iăđ c x lý tr c có th đ c tích h p vào GIS Q trình x lý bao g mă3ăb c: x lý nh;ăt ngăc ng ch tăl ng nh phân lo i nh (Jensen,1996) - GPS: Lo iăthơng? ?tin? ?đ