1.1.6.1. Khái niệm về hệ thống thông tin ựịa lý
Thông tin ựịa lý: là những thông tin về các thực thể tồn tại ở một vị trắ xác ựịnh trên bề mặt trái ựất vào một thời ựiểm cụ thể. Dữ liệu thông tin ựịa lý bao gồm dữ liệu thuộc tắnh, dữ liệu không gian và dữ liệu thời gian. [14]
Hệ thống thông tin ựịa lý: là một hệ thống thông tin chuyên biệt ựược sử dụng ựể thao tác, tổng kết, truy vấn, hiệu chỉnh và hiển thị các thông tin về các ựối tượng không gian ựược lưu trữ trên máy tắnh. [14]
Một số ựịnh nghĩa về GIS [14]
Xuất phát từ ứng dụng: GIS là một hộp công cụ mạnh ựược dùng ựể lưu trữ và truy vấn tùy ý, biến ựổi và hiển thị không gian từ thế giới thực cho những mục tiêu ựặc biệt (Burrough, 1986).
Xuất phát từ các chức năng: Theo ESRI, tập ựoàn nghiên cứu và phát triển các phần mềm GIS nổi tiếng, GIS là một tập hợp có tổ chức, bao gồm hệ thống phần cứng, phần mềm máy tắnh, dữ liệu ựịa lý và con người, ựược thiết kế nhằm mục ựắch nắm bắt, lưu trữ, cập nhật, ựiều khiển, phân tắch và hiển thị tất cả các dạng thông tin liên quan ựến vị trắ ựịa lý .
Xuất phát từ quan ựiểm hệ thống thông tin: GIS là một hệ thống thông tin ựược thiết kế ựể làm việc với dữ liệu có tham chiếu tọa ựộ ựịa lý. Nói cách khác, GIS là hệ thống gồm hệ cơ sở dữ liệu với những dữ liệu có tham chiếu không gian và một tập hợp những thuật toán ựể làm việc trên dữ liệu ựó (Star and Estes, 1990).
Từ những ựịnh nghĩa trên, chúng ta thấy ựược một hệ GIS có các chức năng cơ bản như sau: Xây dựng cơ sở dữ liệu, cập nhật, chỉnh sửa dữ liệu, lưu trữ, quản lý và phục hồi dữ liệu, hỏi ựáp, xử lý, phân tắch dữ liệu, truy xuất dữ liệu dưới dạng ựồ họa hay các văn bản, bảng biểu Ầ
Hệ GIS khác với các hệ ựồ họa máy tắnh ựơn thuần ở chỗ: các hệ ựồ họa máy tắnh không có các công cụ ựể làm việc với các dữ liệu phi ựồ họa (dữ liệu thuộc tắnh gắn liền với các ựối tượng nghiên cứu).
1.1.6.2. Thành phần của Hệ thống thông tin ựịa lý[13]
GIS có 5 thành tố chắnh bao gồm: con người (people), phương pháp (methods), dữ liệu (data), phần cứng tin học (hardware), phần mềm tin học (software).
a/ Con người (chuyên viên Ờ Expertise)
Con người là chuyên viên tin học, các chuyên gia về các lĩnh vực khác nhau, chuyên gia GIS, thao tác viên GIS, phát triển ứng dụng GIS.
Người sử dụng hệ thống (system user). Thao tác viên hệ thống (system operator). Nhà cung cấp GIS (GIS supplier).
Nhà cung cấp dữ liệu (data supplier).
Người phát triển ứng dụng (application developer).
Chuyên viên phân tắch hệ thống GIS (GIS system analysts). b/ Dữ liệu (Data)
Số liệu ựược sử dụng trong GIS không chỉ là số liệu ựịa lý (Geo-referenced data) riêng lẻ mà còn phải ựược thiết kế trong một cơ sở dữ liệu (database). Những thông tin ựịa lý có nghĩa là sẽ bao gồm các dữ kiện về: vị trắ ựịa lý (location); thuộc tắnh (attributes) của thông tin; mối liên hệ không gian (spatial relationships) của các thông tin và thời gian. Có 2 dạng dữ liệu ựược sử dụng trong kỹ thuật GIS là:
Cơ sở dữ liệu bản ựồ: là những mô tả hình ảnh bản ựồ ựược số hoá theo một khuôn dạng nhất ựịnh mà máy tắnh hiểu ựược:
Dữ liệu Vector: ựược trình bày dưới dạng ựiểm, ựường và diện tắch, mỗi dạng có liên quan ựến 1 số liệu thuộc tắnh ựược lưu trữ trong cơ sở dữ liệu.
Dữ liệu Raster: ựược trình bày dưới dạng lưới ô vuông hay ô chữ nhật ựều nhau, giá trị ựược ấn ựịnh cho mỗi ô sẽ chỉ ựịnh giá trị của thuộc tắnh. Số liệu của ảnh vệ tinh và số liệu bản ựồ ựược quét (scanned map) là các loại số liệu Raster.
Số liệu thuộc tắnh (Attribute): ựược trình bày dưới dạng các ký tự hoặc số, hoặc ký hiệu ựể mô tả các thuộc tắnh của các thông tin thuộc về ựịa lý.
Trong các dạng số liệu trên, số liệu Vector là dạng thường sử dụng nhất. Tuy nhiên, số liệu Raster rất hữu ắch ựể mô tả các dãy số liệu có tắnh liên tục như: nhiệt ựộ, cao ựộ...và thực hiện các phân tắch không gian (Spatial analyses) của số liệu. Còn số liệu thuộc tắnh ựược dùng ựể mô tả cơ sở dữ liệu. Có nhiều cách ựể nhập số liệu, nhưng cách thông thường nhất hiện nay là số hoá (digitizing) bằng bàn số hoá (digitizer), hoặc thông qua việc sử dụng máy quét ảnh (Scanner).
c/ Phần mềm máy tắnh (Software)
Là tập hợp các câu lệnh, chỉ thị nhằm ựiều khiển phần cứng của máy tắnh thực hiện một nhiệm vụ xác ựịnh, phần mềm hệ thống thông tin ựịa lý có thể là một hoặc tổ
hợp các phần mềm máy tắnh. Phần mềm ựược sử dụng trong kỹ thuật GIS phải bao gồm các tắnh năng cơ bản sau:
Nhập và kiểm tra dữ liệu (Data input).
Lưu trữ và quản lý cơ sở dữ liệu (Geographic database). Xuất dữ liệu (Display and reporting).
Biến ựổi dữ liệu (Data transformation). Tương tác với người dùng (Query input).
Tuỳ theo yêu cầu và khả năng ứng dụng trong công việc cũng như khả năng kinh phắ của ựơn vị, việc lưu chọn một phần mềm máy tắnh sẽ khác nhau.
d/ Phần cứng tin học (hardware)
Ngày nay, có thể tìm thấy GIS trên mọi loại máy tắnh, từ máy tắnh cá nhân ựến các trạm làm việc và máy tắnh ựa người dùng. GIS ựòi hỏi các thiết bị ngoại vi ựặc biệt như bàn số hóa, máy vẽ, máy quét ảnh ựể vào/ra dữ liệu. Các thiết bị này có thể ựược nối với nhau thông qua thiết bị truyền tin hay mạng nội bộ (LAN).
e/ Phương pháp (Chắnh sách và quản lý Ờ Policy and management)
Đây là hợp phần rất quan trọng ựể ựảm bảo khả năng hoạt ựộng của hệ thống, là yếu tố quyết ựịnh sự thành công của việc phát triển công nghệ GIS. Hệ thống GIS cần ựược ựiều hành bởi một bộ phận quản lý, bộ phận này phải ựược bổ nhiệm ựể tổ chức hoạt ựộng hệ thống GIS một cách có hiệu quả ựể phục vụ người sử dụng thông tin.
để hoạt ựộng thành công, hệ thống GIS phải ựược ựặt trong một khung tổ chức phù hợp và có những hướng dẫn cần thiết ựể quản lý, thu thập, lưu trữ và phân tắch số liệu, ựồng thời có khả năng phát triển ựược hệ thống GIS theo nhu cầu. Hệ thống GIS cần ựược ựiều hành bởi một bộ phận quản lý, bộ phận này phải ựược bổ nhiệm ựể tổ chức hoạt ựộng hệ thống GIS một cách có hiệu quả ựể phục vụ người sử dụng thông tin. Trong quá trình hoạt ựộng, mục ựắch chỉ có thể ựạt ựược và tắnh hiệu quả của kỹ thuật GIS chỉ ựược minh chứng khi công cụ này có thể hỗ trợ những người sử dụng thông tin ựể giúp họ thực hiện ựược những mục tiêu công việc. Ngoài ra việc phối hợp giữa các cơ quan chức năng có liên quan cũng phải ựược ựặt ra, nhằm gia tăng hiệu quả sử dụng của GIS cũng như các nguồn số liệu hiện có.
Như vậy, trong 5 hợp phần của GIS, hợp phần chắnh sách và quản lý ựóng vai trò rất quan trọng ựể ựảm bảo khả năng hoạt ựộng của hệ thống, ựây là yếu tố quyết ựịnh sự thành công của việc phát triển công nghệ GIS.
1.1.6.3. Lợi ắch thu ựược khi sử dụng GIS [14]
Dữ liệu ựịa không gian ựược lưu trữ tốt hơn trong một dạng thức chuẩn. Xem xét và cập nhật dữ liệu dễ dàng hơn nhiều so với dữ liệu truyền thống. Tìm kiếm, phân tắch và trình bày dữ liệu dễ dàng và thuận tiện.
Các sản phẩm với giá trị ựược tăng cao sẽ ựược tạo ra.
Dữ liệu có thể ựược chia sẻ và trao ựổi giữa những người sử dụng hệ GIS. Hiệu quả sử dụng và khai thác hệ GIS sẽ ựược nâng cao nhiều lần.
Tiết kiệm thời gian cũng như tiền bạc cho người sử dụng.
Hỗ trợ ra các quyết ựịnh quản lý ở các cấp khác nhau (cơ sở sản xuất, các ựịa phương, các ngành, các cơ quan quản lý nhà nước).
- Phục vụ cho công tác nghiên cứu khoa học trong nhiều lĩnh vực. 1.1.6.4. Ứng dụng của Hệ thống thông tin ựịa lý
a. Ứng dụng của Hệ thống thông tin ựịa lý[13]
Nhờ những khả năng phân tắch và xử lý ựa dạng, kỹ thuật GIS hiện nay ựược ứng dụng phổ biến trong nhiều lĩnh vực, ựược xem là Ộcông cụ hỗ trợ quyết ựịnh (decision Ờ making support tool)Ợ. Một số lĩnh vực ựược ứng dụng chủ yếu của GIS là:
Quản lý và lập kế hoạch mạng lưới ựường phố: bao gồm các chức năng tìm kiếm ựịa chỉ, tìm vị trắ khi biết trước ựịa chỉ ựường phố, ựiều khiển ựường ựi, lập kế hoạch lưu thông xe cộ, phân tắch vị trắ, chọn ựiểm xây dựng các công trình công cộng, lập kế hoạch phát triển mạng lưới giao thôngẦ
Giám sát tài nguyên, thiên nhiên, môi trường: bao gồm các chức năng quản lý sông, ngòi các vùng lụt, vùng ựất nông nghiệp, có mưa, ựất rừng, ựộng vật hoang dã; phân tắch tác ựộng môi trường; vị trắ của các công trình công cộngẦ.
Quản lý ựất ựai: bao gồm các chức năng lập kế hoạch vùng, miền sử dụng ựất, quản lý tưới tiêu; kiến trúc mặt bằng sử dụng ựấtẦ
Quản lý và lập kế hoạch các dịch vụ công cộng: bao gồm các chức năng tìm ựịa ựiểm cho các công trình ngầm: ống dẫn, ựường ựiệnẦ; cân ựối tải ựiện; lập kế hoạch bảo dưỡng các công trình công cộng.
Phân tắch, ựiều tra dân số, lập bản ựồ các dịch vụ y tế, bưu ựiện và nhiều ứng dụng khác.
b. Ứng dụng của hệ thống thông tin ựịa lý trong công tác xây dựng hệ thống thông tin giá ựất.[14]
Với khả năng lưu trữ, quản lý, truy xuất dữ liệu và ựặc biệt là khả năng chồng ghép bản ựồ, GIS ựã thể hiện những ưu ựiểm khi ựược ứng dụng trong công tác xây dựng hệ thống thông tin giá ựất. [14]
GIS cho phép tạo ra cơ sở dữ liệu bằng phương pháp thủ công cũng như tự ựộng. Tương tự như vậy khi cập nhật dữ liệu.
GIS cho phép thành lập các loại bản ựồ tùy theo nhu cầu của người sử dụng.
GIS có khả năng chồng ghép dữ liệu không gian và dữ liệu thuộc tắnh, ựây là một khả năng thể hiện ưu ựiểm rõ rệt của GIS so với các hệ thống thông tin khác.
1.1.6.5. Lựa chọn phần mềm thuộc công nghệ GIS phục vụ công tác xây dựng hệ thống thông tin giá ựất. thống thông tin giá ựất.
a/ Cơ sở lựa chọn phần mềm MapInfo.[2]
MapInfo ựược sử dụng khá phổ biến ở Việt Nam trong nhiều năm qua ựể thành lập hệ thống thông tin ựịa lý phục vụ cho các mục ựắch khác nhau. Với ưu ựiểm là giao diện ựơn giản, dễ sử dụng, các công cụ phù hợp với mục ựắch thành lập hệ thống thông tin ựịa lý và ựặc biệt là khả năng liên kết với các phần mềm ựồ họa khác (Micro Station, Auto CadẦ) nên Mapinfo thường ựược sử dụng nhiều. Ở tỉnh Thừa Thiên Huế, Mapinfo ựược sử dụng từ năm 1992 nên hệ cơ sở dữ liệu ựã tạo về cơ bản ựược thống nhất, tạo nên nguồn thông tin tương ựối lớn, giúp những người sử dụng dễ dàng trong việc tìm kiếm thông tin.
b/ Quản lý thông tin trong MapInfo [2]
MapInfo là phần mềm thuộc công nghệ GIS nên có ựầy ựủ các chức năng, công cụ cần thiết ựể thành lập một hệ thống thông tin ựịa lý. MapInfo có khả năng tạo cơ sở dữ liệu không gian, cơ sở dữ liệu thuộc tắnh và chồng ghép dữ liệu.
Các thông tin trong MapInfo ựược tổ chức thành từng bảng (table), mỗi một Table là một tập hợp các file về thông tin ựồ họa hoặc phi ựồ họa chứa các bản ghi dữ liệu mà hệ thống tạo ra.
Tổ chức thông tin của các Table bao gồm 5 dạng file:
File tt.tab: chứa các thông tin mô tả cấu trúc dữ liệu. đây là file ở dạng văn bản mô tả khuôn dạng của file lưu trữ thông tin.
tt.dat: chứa các thông tin nguyên thủy, phần mở rộng của tập tin này có thể là *.wks, dbf, xls nếu chúng ta làm việc với các thông tin nguyên thủy là các số liệu từ Lotus 1-2-3, dBase/FoxBase và Excel.
tt.map: chứa các thông tin mô tả ựối tượng ựịa lý.
tt.id: gồm các thông tin về sự liên kết giữa các ựối tượng với nhau.
tt.ind: chứa các thông tin về chỉ số ựối tượng. Tập tin này chỉ có khi trong cấu trúc của Table ựã có ắt nhất một trường (Field) dữ liệu ựã ựược chọn làm chỉ số hóa (Index). Thông qua các thông tin của file này chúng ta có thể thực hiện tìm kiếm thông qua một số chỉ tiêu cho trước bằng chức năng Find trong MapInfo.
Khi muốn tổ chức quản lý và lưu trữ tổng hợp các Table hoặc các cửa sổ thông tin khác nhau của MapInfo tại một thời ựiểm vào chung một tập tin và các mối tương quan giữa các ựối tượng ựó ựược bảo tồn như khi tạo lập, tập tin quản lý chung này ựược gọi là trang làm việc (Workspace) và có phần mở rộng ngầm ựịnh là *.wor.
c/ Tổ chức thông tin theo các lớp[2]
Các thông tin trong MapInfo ựược quản lý tổ chức theo từng lớp ựối tượng, mỗi lớp thông tin chỉ thể hiện một khắa cạnh của bản ựồ. Một bản ựồ ựược thường ựược tổ chức như sau:
Lớp thông tin chứa các dạng chữ (text): tên, ựịa danh, tiêu ựề, ghi chúẦ
Lớp thông tin chứa dạng ựiểm (point): thể hiện vị trắ cụ thể của các ựối tượng ựịa lý như các ựiểm mốc, ủy ban nhân dân tỉnh, huyện, xã, trung tâm công nghiệpẦ
Lớp thông tin dạng ựường (line): thể hiện các ựối tượng ựịa lý hình tuyến, không có ựường viền khép kắn: các ựường giao thông, sông suối, kênh mương,Ầ
Lớp thông tin dạng vùng (region): thể hiện các ựối tượng ựịa lý có ựường viền khép kắn và bao phủ một vùng diện tắch nhất ựịnh như lãnh thổ ựịa giới của xã, huyện, hiện trạng sử dụng ựấtẦ
d/ Sự liên kết thông tin thuộc tắnh với các ựối tượng của bản ựồ[2]
đặc ựiểm khác biệt của các thông tin trong GIS với các phần mềm ựồ họa khác là sự liên kết rất chặt chẽ giữa các ựối tượng thuộc tắnh với ựối tượng bản ựồ, chúng không thể tách rời ra ựược (nếu xóa 1 dòng trong table, lập tức trên bản ựồ mất luôn ựối tượng ựó). Trong cấu trúc dữ liệu MapInfo chia làm hai phần là cơ sở dữ liệu thuộc tắnh (phi không gian) và cơ sở dữ liệu bản ựồ (không gian), các bản ghi trong các cơ sở dữ liệu này ựược quản lý ựộc lập với nhau nhưng lại liên kết với nhau rất chặt chẽ thông qua chỉ số ID (yếu tố ựể nhận dạng ra các ựối tượng) ựược lưu giữ và quản lý chung cho các loại bản ghi nói trên. Các thông tin thuộc tắnh thể hiện nội dung bên trong của các ựối tượng bản ựồ, người sử dụng có thể truy cập, tìm kiếm thông tin cần thiết thông qua cả hai loại dữ liệu này.
e/ Ưu ựiểm của MapInfo trong việc xây dựng hệ thống thông tin giá ựất.
MapInfo là phần mềm mở, quản lý thông tin theo ựối tượng cả ựồ họa và thuộc tắnh, việc xây dựng hệ thống thông tin cho phép bổ sung các ứng dụng theo mục ựắch chuyên ngành, chuyển ựổi dữ liệu sang các phần mềm khác dễ dàng, khi chuyển ựổi không mất dữ liệu thuộc tắnh.
MapInfo không phụ thuộc vào quy mô hay chuyên ựề ứng dụng, ựồng thời có khả năng chồng ghép lớp không gian và thành lập bản ựồ chuyên ựề.
MapInfo có khả năng phân nhóm thông tin theo tiêu chắ xác ựịnh và cho phép thực hiện việc gộp thửa hoặc tách thửa.
MapInfo còn có khả năng tắnh khoảng cách, xác ựịnh vị trắ, diện tắch, bán kắnh một cách chắnh xác, nhanh chóng.
Ngoài ra, MapInfo còn có khả năng tìm kiếm các thông tin theo ý muốn của người sử dụng với một ựịa chỉ cho trước.
Như vậy, với những ưu ựiểm của Mapinfo như trên ựã ựáp ứng ựược yêu cầu của của việc xây dựng hệ thống thông tin giá ựất ở.
1.2. Cơ sở thực tiễn của ựề tài
Hệ thống thông tin ựịa lý ựược xây dựng lần ựầu tiên ở Canada với tên gọi CGIS (Canada Geographic Information System) vào năm 1964. GIS kế thừa mọi thành tựu trong ngành bản ựồ cả về ý tưởng lẫn thành tựu kỹ thuật bản ựồ số và ngày càng phát triển trên nền tảng của các tiến bộ công nghệ máy tắnh, ựồ họa máy tắnh, phân tắch dữ