Phần 2 Tổng quan tài liệu
2.4. Hệ thống thông tin địa lý (gis)
2.4.1. Khái niệm chung về GIS
Hệ thống thông tin địa lý (Geographical Information Systems) là một tổ chức tổng thể của bốn hợp phần: phần cứng máy tính, phần mềm, tư liệu địa lý và người điều hành được thiết kế hoạt động một cách có hiệu quả nhằm tiếp nhận, lưu trữ, điều khiển, phân tích và hiển thị toàn bộ các dạng dữ liệu địa lý (Viện nghiên cứu môi trường Mỹ - 1994).
Một định nghĩa khác có tính chất giải thích, hỗ trợ là: Hệ thống thông tin địa lý là một hệ thống máy tính có chức năng lưu trữ và liên kết các dữ liệu địa lý với các đặc tính của bản đồ dạng đồ họa, từ đó cho một khả năng rộng lớn về việc xử lý thông tin, hiển thị thông tin và cho ra các sản phẩm bản đồ, các kết quả xử lý cùng các mô hình.
Tùy theo chức năng, nhiệm vụ của mỗi hệ thống thông tin địa lý mà có nhiều định nghĩa khác nhau, tuy nhiên chúng đều dựa trên 3 yếu tố quan trọng là dữ liệu đầu vào, hệ thống vi tính số kỹ thuật cao và khả năng phân tích số liệu không gian.
- Định nghĩa theo chức năng: GIS là một hệ thống bao gồm 4 hệ con (dữ liệu đầu vào, quản trị dữ liệu và dữ liệu đầu ra).
- GIS được xem là tập hợp của các thuật toán từ đơn giản đến phức tạp của các phương pháp tính đại số, hình học từ đơn giản đến phức tạp.
- Định nghĩa theo mô hình cấu trúc dữ liệu: gồm cấu trúc dạng vector và raster được sử dụng trong các hệ thống khác nhau.
- Về công nghệ: GIS là công nghệ thông tin để lưu giữ, phân tích và trình bày các thông tin không gian và phi không gian. Công nghệ GIS có thể coi là một tập hợp hoàn chỉnh các phương pháp và các phương tiện nhằm sử dụng và lưu giữ các đối tượng.
Theo ESRI, tập đoàn nghiên cứu và phát triển các phần mềm GIS nổi tiếng, GIS là một tập hợp có tổ chức, có phần cứng, có phần mềm máy tính, dữ liệu địa lý và con người, được thiết kế nhằm mục đích nắm bắt, lưu trữ, cập nhật, điều khiển và phân tích, hiển thị tất cả các dạng thông tin liên quan đến vị trí địa lý. (Viện nghiên cứu môi trường Mỹ - Environmental System Research Institute (ESRI), 1994)
GIS là một hệ thống thông tin được sử dụng để nhập, lưu trữ, truy vấn, thao tác và phân tích và xuất ra các dữ liệu có tham chiếu địa lý hoặc dữ liệu đại không gian; hỗ trợ và ra quyết định trong việc quy hoạch và quản lý về sử dụng đất, tài nguyên thiên nhiên, môi trường, giao thông, các tiện ích đô thị và nhiều lĩnh vực khác nhau
2.4.2. Các bộ phận cấu thành GIS
Hình 2.5. Các bộ phận cấu thành GIS
2.4.2.1. Phần cứng
Phần cứng của một hệ thống thông tin địa lý bao gồm các hợp phần sau: Bộ xử lý trung tâm (CPU), thiết bị nhập dữ liệu, lưu dữ liệu và thiết bị xuất dữ liệu.
- Bộ xử lý trung tâm CPU (central processing unit) gồm các yếu tố quan trọng nhất là: hệ thống điều khiển, bộ nhớ và tốc độ xử lý. Máy tính là nơi thể hiện các yếu tố này.
- Thiết bị nhập và lưu trữ dữ liệu: gồm các thiết bị như bàn số hóa, máy quét để chuyển các dạng dữ liệu sang dạng số. Thiết bị CD ROOM để lấy thông tin có trong băng đĩa: ổ đọc băng, ổ đĩa cứng...
- Thiết bị xuất dữ liệu: gồm máy in, máy chiếu, các báo cáo kết quả phân tích...
Hiện nay với sự phát triển của công nghệ thông tin, đặc biệt là sự ra đời của thiết bị mạng cho phép trao đổi thông tin giữa những người sử dụng, tạo điều kiện cho HTTT địa lý ngày càng phát triển.
2.4.2.2. Phần mềm
Phần mềm GIS cung cấp các chức năng và công cụ cần thiết để lưu giữ, phân tích và hiển thị thông tin địa lý. Phần mềm trong HTTT địa lý GIS có các chức năng cơ bản sau:
- Nhập dữ liệu;
- Lưu trữ dữ liệu và quản lý dữ liệu; - Chuyển đổi dữ liệu;
- Hiển thị dữ liệu và báo cáo kết quả; - Giao diện với người tiêu dùng.
2.4.2.3. Dữ liệu GIS
Đây là thành phần quan trọng nhất của một hệ GIS. Gồm các dữ liệu không gian và thuộc tính. Hệ GIS kết hợp dữ liệu không gian với các nguồn dữ liệu khác, thậm chí có thể sử dụng DBMS để tổ chức và quản lý, lưu trữ dữ liệu.
- Dữ liệu không gian: là các dữ liệu thu được từ ảnh hàng không, ảnh vệ tinh, đường đồng mức, địa bạ về quyền sử dụng đất,...
- Dữ liệu thuộc tính: là các thông tin đi kèm với các dữ liệu không gian của các đối tượng trên bản đồ hay trên ảnh. Đây là các dữ liệu ở dạng văn bản hoặc các số liệu thống kê thu được trong công tác điều tra dã ngoại, hoặc là các số liệu phân tích trong phòng thí nghiệm,... được lưu trữ dưới dạng các tập tin dạng chữ hoặc dạng số có thể nhập trực tiếp hoặc gián tiếp vào hệ thống GIS.
Dữ liệu không gian và dữ liệu thuộc tính cần đảm bảo tính liên kết, thống nhất, có khả năng trao đổi dữ liệu với các hệ thống thông tin khác và có thể xuất dữ liệu dưới các dạng khác nhau.
2.4.2.4. Người sử dụng
Yếu tố con người trong hệ thống GIS là rất quan trọng. Không có yếu tố này, các yếu tố về kỹ thuật (phần cứng, phần mềm, CSDL) sẽ không phát huy được hiệu quả của nó. Đặc biệt là hiện nay công nghệ thông tin ngày một phát triển, hệ thống thông tin địa lý ngày càng hiện đại thì con người trong GIS lại càng trở nên quan trọng.
Nguồn nhân lực trong hệ thống GIS gồm: cán bộ vận hành, cán bộ kỹ thuật và cán bộ quản lý.
2.4.2.5. Các biện pháp tổ chức
GIS phục vụ cho nhiều mục đích khác nhau nên tùy mỗi chức năng mà thiết kế sao cho phù hợp. Đó không chỉ là những thông số kỹ thuật, khả năng sử dụng hiệu quả của con người, mà là sự kết hợp hài hòa các yếu tố trên và có sự phù hợp với các chính sách của nhà nước, khả năng ứng dụng vào thực tế cao.