PHẦN 2 TỔNG QUAN TÀI LIỆU
2.3. TỔNG QUAN VỀ HỆ THỐNG THÔNG TIN ĐỊA LÝ (GIS)
2.3.3. GIới thiệu phần mềm ARCGIS
ArcGIS là dòng sản phẩm hỗ trợ trong hệ thống thông tin địa lý của ESRI. Tùy mức độ đăng ký bản quyền mà ArcGIS sẽ ở dạng ArcView, ArcEditor,
ArcInfo. Trong đó ArcInfo có chi phí bản quyền lớn nhất và nhiều chức năng nhất. ArcGIS cung cấp một khuôn khổ khả năng mở rộng để thực hiện hệ thống thông tin địa lý GIS cho người dùng đơn hoặc nhiều người sử dụng máy tính để bàn, trên máy chủ để sử dụng trong doanh nghiệp và trên web, và trong lĩnh vực. ArcGIS là một hệ thống tích hợp phần mềm GIS để xây dựng một GIS hoàn chỉnh.
Hình 2.3. Bộ phần mềm ứng dụng ArcGIS (Nguồn: ESRI)
Arcgis cho phép xử lý hệ thống và xử lý dữ liệu vector, raster; cho phép phân tích xử lý các mô hình không gian để tính toán các thông số địa hình, tính toán các yếu tố trắc lượng hình thái (độ dốc, hướng dốc, chiều dài sườn, mật độ sông suối…); cho phép xử lý không gian tích hợp để giải các bài toán theo các mô hình của Địa lý, Địa chất, Môi trường, Khí tượng thuỷ văn; Cho phép tạo và hiển thị mô hình số địa hình (3D) nhanh, chính xác với đồ họa chuẩn và đẹp; Dữ lịêu của Arcgis cho phép giao diện với nhiều phần mềm khác như: Arcview, Mapinfo, Micrrostation, Autocad, Ilwis, Envi, Idrisi; Cho khả năng tạo bảng chú giải chuẩn, các dạng ký tự, các dạng text, tạo bản đồ in đáp ứng mọi tiêu chuẩn về bản đồ. ArcGIS Desktop (với phiên bản mới nhất là ArcGIS 10.3) bao gồm những công cụ rất mạnh để quản lý, cập nhật, phân tích thông tin và xuất bản tạo nên một hệ thống thông tin địa lý (GIS) hoàn chỉnh.
Phần mềm Arcgis Desktop (sau đây gọi tắt là ArcGIS) bao gồm 3 ứng dụng chính:
+ ArcMap cho phép bạn làm việc với tất cả các dữ liệu địa lý trên bản đồ, với bất kể là định dạng hay vị trí của dữ liệu nằm bên dưới.
+ ArcCatalog and ArcToolbox - được thiết kế để làm việc trong ArcMap. ArcCatalog để quản lý, theo dõi các dữ liệu đã có hoặc tạo mới và mô tả các dữ liệu mới.
+ ArcToolbox cung cấp các công cụ để xử lý, xuất - nhập dữ liệu từ ArcView sang các định dạng khác như MapInfo, MicroStation, AutoCAD.
Hình 2.4. Các thành phần chính của ArcGIS Desktop
Dữ liệu lưu trữ trong ArcGis được lưu trữ ở 3 dạng: shapefile, coverages, geodatabase.
+ Shape files: lưu trữ cả dữ liệu không gian lẫn dữ liệu thuộc tính. Tuỳ thuộc vào các loại đối tượng không gian mà lưu trữ, Shape files sẽ đựợc hiển
thị trong ArcCatolog bằng 1 trong 3 biểu tượng sau:
Về thực chất shape file không phải là 1 file mà là 5-6 file có tên giống nhau nhưng đuôi khác nhau. 3 file quan trong nhất của shape file là các file có đuôi:
*.shp – chứa các đối tượng không gian (Geometry); *.dbf – bảng thuộc tính;
*.shx – chỉ số để liên kết đối tượng với bảng thuộc tính; *.prj – xác định hệ quy chiếu của shape file.
+ Coverages: lưu trữ các dữ liệu không gian, thuộc tính vào topology. Các dữ liệu không gian được hiển thị ở dạng điểm, đường, vùng và ghi chú.
ArcMap
ArcCatalo
+ GeoDatabase: là một CSDL đựợc chứa trong một file cú đuôi là *.mdb. Khác với shape file, GeoDatabase cho phép lưu giữ topology của các đối tượng. Ngoài 3 thành phần cốt lõi nêu trên, ArcGIS còn bao gồm 2 phần mềm bổ trợ khác là:
- ArcScene: dùng để hiển thị dữ liệu dưới dạng mô hình 3D.
- ArcGlobe: dùng để hiển thị dữ liệu trong mô hình Trái đất dưới dạng quả địa cầu. Hình thức gần giống như Google Earth (Trần Quốc Bình, 2011).
Khả năng của ArcGIS là rất lớn vì ngoài 5 phần mềm nêu trên, ArcGIS còn có hàng nghìn ứng dụng chạy trên nó, gọi là phần mở rộng (Extension). Đáng kể nhất là Spatial Analyst (phân tích không gian) và 3D Analyst (phân tích và hiển thị dữ liệu 3D) (Trần Quốc Bình, 2011).
ArcMap là ứng dụng để tạo ra bản đồ. Mỗi bản đồ trong ArcMap được gọi là Map document và được ghi trong các file có đuôi mở rộng là *.mxd, một lớp
bản đồ có thể có nhiều Data frames. Data frame là một nhóm các lớp bản đồ
(Data layer hay Feature layer) theo một nội dung nào đó và có cùng cơ sở toán học (được hiển thị trong một hệ quy chiếu). Các layer có thể được tạo từ nhiều nguồn dữ liệu khác nhau: shape files, personal geodatabase, ArcInfo cover datasets, CAD drawings, SDE databases, tables, images.
Các dữ liệu địa lý có hai dạng chính là vector (shape, cover, CAD, geodatabase…) và raster (ảnh số, ảnh quét, các file ảnh dưới dạng *.jpg, *.tift…). Có 4 định dạng chủ yếu mà ArcMap dùng để lưu trữ dữ liệu là Shape files, Personal GeoDatabase (gọi tắt là GeoDatabase), File GeoDatabase và SDE GeoDatabase. Shape files đơn giản hơn GeoDatabase song chức năng của nó lại ít hơn. Vì vậy để quản lý chặt chẽ hơn, định dạng GeoDatabase hay được sử dụng nhiều hơn.
GeoDatabase là một cơ sở dữ liệu được chứa trong một file có đuôi là *.mdb (định dạng của MS Acsess). Khác với shape file, GeoDatabase cho phép lưu trữ topology của các đối tượng.
Trong một GeoDatabase có một hay nhiều Feature Dataset. Feature Dataset là một nhóm các đối tượng có cùng chung hệ quy chiếu và hệ tọa độ. Một Feature Dataset có thể chứa một hay nhiều Feature Class. Feature Class chính là đơn vị chứa các đối tượng không gian của bản đồ và cung cấp dữ liệu cho một
(layer) trong ArcMap. Mỗi Feature Class chỉ chứa 1 trong các dạng đối tượng là: point (điểm), polyline (đường), polygon (vùng). Một Feature Class sẽ được gắn chặt với một bảng thuộc tính (Attribute Table).