Trường đại học Nông nghiệp Hà Nội Ờ Luận văn thạc sĩ khoa học nông nghiệp ẦẦẦẦẦẦẦẦ xxiv
Việc tạo ra một công nghệ mới có khả năng kết nối các dữ liệu có bản chất khác nhau luôn ựược ựặt ra vào cuối thế kỷ 20 và một công nghệ liên kết dữ liệu rất hiệu quả ra ựời ựó hệ thống thông tin ựịa lý GIS. Công nghệ GIS ngày càng phát triển trên nền tảng tiến bộ công nghệ máy tắnh, ựồ họa máy tắnh, phân tắch dữ liệu không gian và quản lý dữ liệu.
Theo ESRI: GIS là một tập hợp có tổ chức bao gồm phần cứng, phần mềm máy tắnh, dữ liệu ựịa lý và con người. được thiết kế nhằm mục ựắch nắm bắt, lưu trữ, cập nhật, ựiều khiển, phân tắch và kết xuất tất cả những dạng thông tin liên quan ựến vị trắ ựịa lý.
* Các thành phần của GIS bao gồm [14]:
+ Phần cứng: Phần cứng bao gồm các thiết bị mà người sử dụng có thể thao tác với các chức năng GIS (máy tắnh, các thiết vị ngoại viẦ).
+ Phần mềm: Phần mềm GIS cung cấp các chức năng và các công cụ cần thiết ựể lưu trữ, phân tắch và hiển thị thông tin ựịa lý.
+ Dữ liệu: Có thể coi thành phần quan trọng nhất trong một hệ GIS là dữ liệu. Các dữ liệu ựịa lý và dữ liệu thuộc tắnh liên quan CSDL. Hệ GIS sẽ kết hợp dữ liệu không gian với các nguồn dữ liệu khác, thậm chắ có thể sử dụng hệ quản trị CSDL (DBMS) ựể tổ chức lưu trữ và quản lý dữ liệu.
+ Con người: Công nghệ GIS sẽ bị hạn chế nếu không có con người tham gia quản lý hệ thống và phát triển những ứng dụng GIS trong thực tế. Người sử dụng GIS có thể những chuyên gia kỹ thuật, người thiết kế và duy trì hệ thống, hoặc những người dùng GIS ựể giải quyết các vấn ựề trong công việc.
+ Phương pháp, kỹ thuật và các thao tác ựược sử dụng ựể nhập, quản lý, phân tắch và thể hiện các dữ liệu và ựảm bảo chất lượng.
* Dữ liệu GIS
Dữ liệu GIS bao gồm hai thành phần: Dữ liệu không gian và dữ liệu thuộc tắnh. Dữ liệu không gian ựược biểu diễn dưới dạng ựồ hoạ nhằm thể hiện vị trắ, hình dạng, kắch thước của ựối tượng hoặc sự kiện từ thế giới thực một cách trực quan. Trong khi ựó, dữ liệu thuộc tắnh ựược biểu diễn dưới dạng bảng hoặc ma trận ựể mô tả các thuộc tắnh bên trong của các ựối tượng. Hai thành phần dữ liệu này ựược liên kết chặt chẽ với nhau và có thể khai thác thông tin chéo thông qua các truy vấn trực tiếp hoặc gián tiếp theo không gian hoặc theo thuộc tắnh [21].
Trường đại học Nông nghiệp Hà Nội Ờ Luận văn thạc sĩ khoa học nông nghiệp ẦẦẦẦẦẦẦẦ xxv
* Mô hình tổ chức CSDL GIS
Cùng với sự phát triển của hệ thống thông tin ựịa lý (GIS) ựã có nhiều mô hình tổ chức dữ liệu ựịa lý khác nhau từ mô hình CSDL dạng ựịa lý dạng file ựến mô hình CSDL ựịa lý quan hệ và mô hình CSDL ựịa lý hướng môi trường.
Mô hình CSDL ựịa lý dạng file sử dụng hai cơ chế khác nhau ựể tổ chức dữ liệu ựịa lý. Dữ liệu không gian thường ựược tổ chức theo ựơn vị lớp thông tin (layer) trong những file dữ liệu riêng rẽ. Dữ liệu phi không gian (dữ liệu thuộc tắnh) thường ựược tổ chức trong các bảng dữ liệu trong một CSDL quan hệ. Hiện nay, hầu hết các giải pháp hệ thông tin ựịa lý thương mại ựều hỗ trợ dạng tổ chức dữ liệu như: định dạng shape file, coverage của ESRI, ựịnh dạng tab, map của MapInfo,...
Mô hình tổ chức CSDL ựịa lý dạng quan hệ các lớp thông tin ựịa lý (bao gồm cả dữ liệu không gian và phi không gian) sẽ ựược tổ chức trong một hoặc nhiều bảng dữ liệu trong một CSDL quan hệ và ựược quản trị bởi một hệ quản trị CSDL (DBMS). Hiện nay, hầu hết các giải pháp thông tin ựịa lý thương mại ựều hỗ trợ mô hình CSDL ựịa lý dạng này như: Mô hình Geodatabase của ESRI, mô hình Spatiaware của MapInfo,...
* Chức năng cơ bản GIS
+ Nhập dữ liệu: Trước khi dữ liệu ựịa lý có thể ựược dùng cho GIS, dữ liệu này phải ựược chuyển sang dạng số thắch hợp.
+ Thao tác dữ liệu: Công nghệ GIS cung cấp nhiều công cụ cho các thao tác trên CSDL GIS.
+ Quản lý dữ liệu: Dữ liệu có thể lưu các thông tin ựịa lý dưới dạng các file ựơn giản. Sử dụng hệ quản trị CSDL DBMS ựể giúp cho việc lưu trữ, tổ chức và quản lý thông tin. Một DBMS chỉ ựơn giản là một phần mềm quản lý CSDL. Có nhiều cấu trúc DBMS khác nhau, trong cấu trúc quan hệ, dữ liệu ựược lưu trữ ở dạng các bảng. Các trường thuộc tắnh chung trong các bảng khác nhau ựược dùng ựể liên kết các bảng này với nhau.
+ Truy vấn và phân tắch: GIS cung cấp cả khả năng truy vấn và các công cụ phân tắch tinh vi ựể cung cấp thông tin cho những người quản lý và phân tắch. Các hệ GIS hiện ựại có nhiều công cụ phân tắch hiệu quả.
+ Hiển thị và kết xuất dữ liệu: Với nhiều thao tác trên dữ liệu ựịa lý, kết quả cuối cùng ựược hiển thị tốt nhất dưới dạng bản ựồ hoặc biểu ựồ. Bản ựồ khá
Trường đại học Nông nghiệp Hà Nội Ờ Luận văn thạc sĩ khoa học nông nghiệp ẦẦẦẦẦẦẦẦ xxvi
hiệu quả trong lưu trữ và trao ựổi thông tin ựịa lý. Bản ựồ hiển thị có thể ựược kết hợp với các bản báo cáo, hình ảnh ba chiều, ảnh chụp và những dữ liệu khác.