Một HTTĐL đầy đủ gồm 4 thành phần chính sau: - Phần cứng - Phần mỊm - Cơ sở dữ liệu - Cơ sở tri thức
Dữliệu Thụng tin Tri thức Quyết định
Cơsở tri thức Cơsởdữliệu Chớnh sỏch Phần cứng, Phấn mềm. THỰC TIỄN XÃ HỘI Hỡnh 3.1: Cỏc thành phần của HTTĐL b1. Hệ thống phần cứng
Bao gồm hệ thống mỏy tớnh và cỏc thiết bị ngoại vi cú khả năng thực hiện cỏc chức năng vào, ra và xử lý thụng tin của phần mềm. (nh− hình 3.2)
Bàn vẽ Máy quét Mỏy in màu Hỡnh 3.2: Hệ thống phần cứng trong HTTĐL Hiển thị Mạng Đĩa Băng từ Máy chủ b2. Hệ thống phần mềm
Đi kốm với hệ thống thiết bị trong HTTĐL ở trờn là một hƯ mỊm có tối thiểu 4 nhúm chức năng sau đõy:
- Nhập thụng tin khụng gian và thụng tin thuộc tớnh từ các nguồn khác nhaụ
- Lu trữ, điều chỉnh, cập nhật và tổ chức cỏc thụng tin khụng gian và thơng tin thuộc tính.
- Phõn tớch biến đổi thụng tin trong cơ sở dữ liệu nhằm giải quyết cỏc bài toỏn tối −u và mụ hỡnh mụ phỏng khụng gian- thời gian
- Hiển thị và trỡnh bày thụng tin d−ới cỏc dạng khỏc nhau, với cỏc biện pháp khác nhaụ
Phần mỊm đ−ợc phõn thành ba lớp: hệ điều hành, cỏc ch−ơng trỡnh tiện ớch đặc biệt và cỏc chơng trỡnh ứng dụng
b3. Cơ sở dữ liệu
HTTĐL phải bao gồm một cơ sở dữ liệu chứa cỏc thụng tin khụng gian (thụng tin địa lý) và cỏc thụng tin thuộc tớnh liờn kết chặt chẽ với nhau và đ−ợc tổ chức theo một ý đồ chuyờn ngành nhất định. Đồng mức Hành chớnh Đ−ờng Thủy văn Khu dân c− Sư dơng đất Bảng thuộc tính
Đ−ờng Rộng Dân c− Số Sư dơng đất Diện tích 01 24 ... 1 15 ... ... NN 150 LN 300 ...
Thơng tin thuộc tính
Hình 3.3 : Cơ sở dữ liệu GIS
b4. Cơ sở tri thức (CSTT) của HTTĐL phục vụ quy hoạch sử dụng đất
Trong phạm vi của đề tài, chỉ xột đến CSTT phơc vơ quy hoạch sư dơng đất. Nội dung bao gồm:
- Các chđ trơng, định h−ớng phỏt triển kinh tế xà hội liờn quan, cỏc đề ỏn quy hoạch liờn quan đà cú
- Cỏc tổng kết, nghiờn cứu về sử dụng đất liờn quan (điều kiện địa lý tự nhiờn, đất đai, tập quỏn canh tỏc, cỏc loại hỡnh, mụ hỡnh sử dụng đất, cơ cấu cõy trồng ...)
- Cỏc mụ hỡnh cơ sở về phõn tớch bản đồ ( mụ hỡnh số độ cao DEM, độ dốc, hớng phơi, tạo l−u vực)
- Cỏc mụ hỡnh phõn tớch chồng xếp, đỏnh giỏ th−ờng dùng trong quy hoạch sư dơng đất c. Cấu trỳc dữ liệu HTTĐL Dữ liƯu thuộc tính Vị trớ địa lý Đặc điểm không gian Hỡnh dạng Dữ liệu thời gian Thông tin địa lý Dữ liƯu không gian Dữ liƯu thc tính ĐiĨm Đ−ờng Vựng Định tính Định l−ỵng Hỡnh 3.4: Dữ liệu GIS
Cú hai dạng cấu trỳc dữ liệu cơ bản trong HTTĐL. Đú là dữ liệu khụng gian và dữ liệu thuộc tớnh. Đặc điểm quan trọng trong tỉ chức dữ liệu của HTTĐL là: dữ liệu khụng gian (bản đồ) và dữ liệu thuộc tính đ−ỵc l−u trữ trong cùng một CSDL, trong cùng một hệ tọa độ và cú quan hƯ chỈt chẽ với nhau
c1. Dữ liệu khụng gian
Dữ liệu khụng gian là dữ liệu cú liờn quan đến sự phõn bố của cỏc đối t−ỵng địa lý. Thụng thờng đú là những dữ liệu địa lý gắn liền với mặt đất.
Dữ liệu khụng gian có hai dạng cấu trỳc. Đú là dạng raster và dạng vector (xem hình 3.7).
- Cấu trúc raster:
Chia bề mặt khụng gian theo lớp thành những phần tử nhỏ bằng một l−ới điều hũa
gồm cỏc hàng và cột, tớnh theo thứ tự bắt đầu từ đỉnh phớa trỏ Những phần tử nhỏ này gọi là những những pixel hay cell. Mỗi pixel mang một giỏ trị đơn. Một mặt phẳng chứa đầy cỏc pixel tạo thành raster. Cấu trỳc này th−ờng đ−ợc ỏp dụng để mụ tả cỏc đối t−ỵng, hiƯn tợng phõn bố liờn tục trong khụng gian, dùng đĨ l−u giữ thụng tin dạng ảnh (ảnh mặt đất, hàng khụng, vũ trụ...), một số dạng mụ hỡnh biểu diễn bề mặt nh− DEM (Digital Elevation Model), DTM (Digital Terrain Model) , TIN (Triangulated Irregular Network) trong CSDL
Ưu điểm của cấu trỳc dữ liệu dạng raster là dễ thực hiện cỏc chức năng xử lý và phõn tớch. Tốc độ tớnh toỏn nhanh, thực hiện cỏc phộp toỏn bản đồ dễ dàng. Dễ dàng liờn kết với dữ liệu viễn thỏm. Cấu trỳc raster cú nh−ợc điểm là kộm chớnh xỏc về vị trớ khụng gian của đối t−ỵng. Khi độ phõn giải càng nhỏ (kích th−ớc pixel lớn) thỡ sự sai lệch này càng tăng
- Cấu trỳc vector:
Cấu trỳc vector mụ tả vị trớ và phạm vi của cỏc đối tợng khụng gian bằng tọa độ cựng cỏc kết hợp hỡnh học gồm nỳt, cạnh, mặt và quan hệ giữa chỳng. Về mặt hỡnh học, cỏc đối tợng đợc phõn biệt thành 3 dạng: đối tợng dạng điểm, đối t−ợng dạng đờng và đối tợng dạng vựng. Điểm đ−ợc xỏc định bằng một cặp tọa độ X, Đờng là một chuỗi cỏc cặp tọa độ X,Y liờn tục. Vựng là khoảng khụng gian đợc giới hạn bởi một tập hợp cỏc cặp tọa độ X,Y trong đú điểm đầu và điểm cuối trựng nhaụ
Cấu trỳc vector khụng lấp đầy bề mặt, mà chỉ lấp ở những nơi cú đối t−ợng phõn bố. Cấu trỳc này th−ờng dựng với những đối tợng phõn bố khụng liờn tục, nhất là thể loại bản đồ đ−ờng nột, bản đồ địa hỡnh.
Cấu trúc vector có −u điểm là vị trớ của cỏc đối t−ợng đợc định vị chớnh xỏc, cấu trỳc này giỳp cho ng−ời sư dơng dƠ dàng biờn tập, chỉnh sử Tuy nhiờn cấu trỳc này cú nhợc điểm là khú và phức tạp khi thực hiện cỏc phộp xử lý và phõn tớch. Ngoài ra, khi nhận cỏc dữ liệu viến thỏm hay ảnh quột, phải tiến hành biến đổi dữ liệu khỏ phức tạp
Cú thể chuyển đổi dữ liệu từ cấu trỳc raster sang vector và ng−ợc lại thụng qua cỏc chức năng của cỏc phần mềm HTTĐL
c2. Dữ liệu thuộc tính
Dữ liƯu thc tính dựng để mụ tả đặc điểm của đối tợng. Dữ liƯu thc tính có thĨ là định tớnh - mụ tả chất l−ỵng (qualitative) hay là định lỵng (quantative). VỊ nguyờn tắc, số lợng cỏc thuộc tớnh của một đối t−ợng là khụng cú giới hạn. Để quản lý dữ liệu thuộc tớnh của cỏc đối t−ợng địa lý trong CSDL, HTTĐL đà sử dụng phơng phỏp gỏn cỏc giỏ trị thuộc tớnh cho cỏc đối t−ợng thụng qua cỏc biểu đồ, cỏc bảng số liệ Mỗi bảng ghi (record) đặc trng cho một đối tợng địa lý, mỗi cột cđa bảng t−ơng ứng với một kiĨu thc tính cđa đối tợng đú.
Cỏc dữ liệu trong HTTĐL th−ờng rất lớn và l−u trữ ở cỏc dạng file khỏc nhau nên tơng đối phức tạp. Do vậy để quản lý, ngời ta phải xõy dựng cỏc cấu trỳc chặt chẽ cho các CSDL.