7. Bố cục của luận văn
1.5. CÁC THÀNH PHẦN CỦA GIS
1.5.1. Cấu trúc của hệ thống thông tin địa lý GIS
GIS Data Software Hardware People Approach Hình 1.2. Cấu trúc hệ thống GIS [2].
Các hệ thống thơng tin địa lý nói chung đều bao gồm 5 thành phần sau:
Hardware (Phần cứng): Là các máy tính điện tử nhƣ PC, Mini
Computer, MainFrame … và các thiết bị mạng cần thiết khi triển khai GIS trên môi trƣờng mạng.
Software (Phần mềm): Phần mềm GIS cung cấp các chức năng và các
công cụ cần thiết để lƣu giữ, phân tích và hiển thị thơng tin địa lý.
Approach (Chính sách): Đây là hợp phần rất quan trọng để đảm bảo khả
năng hoạt động của hệ thống, là yếu tố quyết định sự thành công của việc phát triển công nghệ GIS.
People (Con người): Những ngƣời tham gia vào phát triển và quản lý hệ
thống GIS, có thể là các chuyên viên tin học, các chuyên gia về các lĩnh vực khác nhau, chuyên viên GIS, nhà phát triển ứng dụng GIS.
Data (Dữ liệu): Có thể xem thành phần quan trọng nhất trong hệ thống
GIS là dữ liệu. Dữ liệu trong hệ thống GIS thƣờng có hai loại đƣợc liên kết với nhau để mô tả về các đối tƣợng địa lý. Đó là dữ liệu khơng gian và dữ liệu phi khơng gian.
1.5.2. Mơ hình dữ liệu của hệ thống thông tin địa lý
Dữ liệu là trung tâm của hệ thống GIS, hệ thống GIS chứa càng nhiều thì chúng càng có ý nghĩa. Dữ liệu của hệ GIS đƣợc lƣu trữ trong CSDL và chúng đƣợc thu thập thơng qua các mơ hình thế giới thực. Dữ liệu trong hệ GIS cịn đƣợc gọi là thơng tin khơng gian. Đối tƣợng khơng gian là có khả năng mơ tả “Vật thể ở đâu” nhờ vào vị trí tham chiếu, đơn vị đo và quan hệ khơng gian. Chúng cịn có khả năng mơ tả “Hình dạng hiện tƣợng” thơng qua mơ tả chất lƣợng, số lƣợng của hình dạng và cấu trúc.
Một cơ sở dữ liệu của hệ thống thơng tin địa lý có thể đƣợc chia làm hai loại dữ liệu cơ bản: Dữ liệu không gian và phi khơng gian. Mỗi loại có những đặc điểm riêng và có yêu cầu khác nhau về lƣu giữ, xử lý và hiển thị.
Thế giới thực có thể đƣợc biểu diễn ở cả hai dạng là Vector và Raster, sự lựa chọn mơ hình Vector hay Raster làm cơ sở tu thuộc vào mục đích và yêu cầu của hệ thống.
1.5.3. Các lĩnh vực khoa học công nghệ liên quan tới GIS
GIS đƣợc xây dựng dựa trên các tri thức của nhiều ngành khoa học khác nhau để tạo ra một ngành khoa học mới. Trong đó: [6]
- Ngành địa lý: Là ngành liên quan mật thiết tới vấn đề hiểu thế giới và
vị trí của con ngƣời trong thế giới, cung cấp các kỹ thuật phân tích khơng gian.
- Ngành đo đạc, thống kê: Cung cấp các vị trí cần quản lý và các phƣơng pháp phân tích dữ liệu GIS. Ngành thống kê đặc biệt quan trọng trong việc hiểu các lỗi hoặc tính khơng chắc chắn trong dữ liệu GIS.
- Ngành bản đồ: Bản đồ chính là dữ liệu đầu vào của GIS đồng thời cũng là khuôn mẫu quan trọng nhất của đầu ra GIS.
- Công nghệ viễn thám, ảnh máy bay: Ảnh viễn thám và ảnh máy bay là
nguồn dữ liệu quan trọng của GIS. Viễn thám bao gồm cả kĩ thuật thu thập và xử lý dữ liệu mọi vị trí trên địa cầu, ảnh máy bay và kỹ thuật đo chính xác của chúng là nguồn dữ liệu chính xác về độ cao bề mặt trái đất sử dụng làm đầu vào của GIS.
- Bản đồ địa hình: Cung cấp dữ liệu có chất lƣợng cao về vị trí của ranh giới đất đai, nhà cửa...
- Khoa học tính tốn: Tự động thiết kế bằng máy tính cung cấp các kỹ thuật nhập, hiển thị, biểu diễn dữ liệu. Máy tính hoạt động nhƣ một chuyên gia trong việc thiết kế bản đồ, phát sinh các dặc trƣng bản đồ.
- Toán học: Các ngành nhƣ hình học, đồ thị đƣợc sử dụng trong thiết kế
và phân tích dữ liệu khơng gian.
1.5.3. Các lĩnh vực ứng dụng GIS
Công nghệ GIS ngày càng đƣợc sử dụng rộng rãi. GIS có khả năng sử dụng dữ liệu không gian và phi không gian từ các nguồn khác nhau. Dƣới đây là một vài ứng dụng chủ yếu của GIS trong thực tế:
- Quản lý và lập kế hoạch mạng lưới đường phố: Bao gồm các chức năng tìm kiếm địa chỉ, tìm ví trí khi biết địa chỉ đƣờng phố; điều khiển đƣờng đi, lập kế hoạch lƣu thông xe cộ; phân tích vị trí, chọn địa điểm xây dựng các cơng trình cơng cộng; lập kế hoạch phát triển đƣờng giao thông.
- Giám sát tài nguyên thiên nhiên, môi trường: Bao gồm chức năng quản lý tài nguyên, phân tích tác động môi trƣờng...
- Quản lý đất đai: Lập kế hoạch cùng, miền sử dụng đất; quản lý tƣới tiêu... - Quản lý và lập các dịch vụ công cộng: Bao gồm các chức năng tìm địa điểm cho các cơng trình ngầm; quản lý, bảo dƣỡng cơng trình...
- Phân tích tổng điều tra dân số, lập bản đồ các dịch vụ y tế, bưu điện và
các dịch vụ công cộng khác...