Nguồn: Esrivn
- Phần cứng: Là thiết bị bao gồm máy vi tính (Computer), máy vẽ (plotters), máy in (printer), bàn số hóa (digitizer), thiết bị quét ảnh (scanners), các phương tiện lưu trữ số liệu (Floppy diskettes, optical cartridges, C.D ROM v.v…).
- Phần mềm gồm có hệ điều hành và các phần mềm được cài đặt trong hệ điều hành đó. Phần mềm cung cấp các chức năng và công cụ cần thiết để lưu giữ, phân tích và hiển thị thông tin địa lý. Ngoại trừ hệ điều hành, các phần mềm còn lại giúp người dùng trong các công việc của hệ thống. Cáccông việc này có thể là chỉnh sửa, cập nhật dữ liệu, phân tích dữ liệu để phục vụ các quyết định và nhiều công việc khác.
- Dữ liệu của hệ thống được xem là một thành phần rất quan trọng và thường được ví như là linh hồn của hệ thống. Dữ liệu được lưu trữ theo nhiều cách khác nhau, ngày nay thường được lưu trữ thành những bảng có nhiều cột và nhiều dòng, các bảng có quan hệ với nhau. Để quản lý các cơ sở dữ liệu, người ta sử dụng những phần mềm riêng, những phần mềm này được gọi là hệ quản trị cơ sở dữ liệu. Cơ sở dữ liệu cần được thường xuyên cập nhật theo thời gian. Có thể chia dữ liệu trong GIS thành hai loại:
+ Dữ liệu không gian (spatial) cho ta biết kích thước vật lý và vị trí địa lý của các đối tượng trên bề mặt trái đất.
+ Dữ liệu thuộc tính (non-spatial) là các dữ liệu ở dạng văn bản cho ta biết thêm thông tin thuộc tính của đối tượng.
- Phương pháp: là kỹ thuật, thao tác được sử dụng để nhập, quản lý, phân tích các dữ liệu không gian và đảm bảo chất lượng của nó (số hóa, xây dựng CSDL, phân tích không gian...).
- Con người: Đây là một trong những hợp phần quan trọng của công nghệ GIS, đòi hỏi những chuyên viên hướng dẫn sử dụng hệ thống để thực hiện các chức năng phân tích và xử lý các số liệu. Đòi hỏi phải thông thạo về việc lựa chọn các công cụ GIS để sử dụng, có kiến thức về các số liệu đang được sử dụng và thông hiểu các tiến trình đang và sẽ thực hiện.
Như vậy, trong 5 hợp phần của GIS, yếu tố con người đóng vai trò rất quan trọng để đảm bảo khả năng hoạt động của hệ thống, đây là yếu tố quyết định sự thành công của việc phát triển công nghệ GIS. (Lê Thị Giang, 2016).
2.3.1.3. Các chức năng của hệ thống thông tin địa lý
- Thu thập dữ liệu
Là quá trình thu nhận mã hóa dữ liệu thành dạng có thể dùng trên máy tính và ghi dữ liệu vào cơ sở dữ liệu GIS.
Dữ liệu có thể thu thập từ nhiều nguồn khác nhau như: + Nguồn tư liệu bản đồ (bản đồ số, bản đồ giấy); + Nguồn tư liệu viễn thám;
+ Nguồn dữ liệu đo đạc, điều tra thực tế. - Lưu trữ dữ liệu
Một chức năng quan trọng của GIS là lưu trữ và tổ chức cơ sở dữ liệu do sự đa dạng và khối lượng lớn của dữ liệu không gian và thuộc tính. Các dữ liệu không gian có thể lưu trữ ở dạng raster hay vector, dữ liệu thuộc tính thì dùng mô hình quan hệ.
Trong mô hình dữ liệu vector, đối tượng địa lý được biểu diễn tương tự như cách chúng biểu diễn trên bản đồ. Một hệ thống tọa độ x,y được sử dụng để xác định vị trí của các đối tượng này trong thế giới thực.
Mô hình dữ liệu raster biểu diễn các đối tượng bằng cách sử dụng một lưới bao gồm nhiều ô. Các giá trị của các ô sẽ mô tả vị trí của các đối tượng. Mức độ chi tiết của đối tượng phụ thuộc vào kích thước của các ô trong lưới.
- Tìm kiếm, tra cứu dữ liệu
Một hệ thống GIS phải có các công cụ để tìm ra các đối tượng cụ thể dựa trên vị trí địa lý hoặc thuộc tính của nó. Các truy vấn thường được tạo ra bởi các câu lệnh hoặc các biểu thức Logic, sẽ được sử dụng để chọn ra các đối tượng trên bản đồ và các bản ghi của chúng trong cơ sở dữ liệu. GIS có thể giúp tìm kiếm thông tin của đối tượng bất kỳ trong cơ sở dữ liệu bằng các lệnh tìm kiếm nhanh và chính xác.
- Phân tích dữ liệu
+ Tạo vùng đệm: Tìm các đối tượng nằm bên trong hoặc bên ngoài một khoảng cách xác định. Kiểu tìm kiếm này được sử dụng trong việc xác định các đối tượng xung quanh một hay nhiều các điểm mốc. Quá trình thực hiện bao gồm việc tạo ra một vùng đệm quanh các điểm mốc này và sau đó xác định các đối tượng căn cứ vào vị trí của chúng so với vùng đệm tạo ra.
+ Chồng xếp bản đồ: là quá trình chồng khít 2 lớp dữ liệu bản đồ với nhau để tạo ra một lớp bản đồ mới, truy vấn 2 bảng cơ sở dữ liệu để tạo ra bảng mới.
- Hiển thị dữ liệu
Trong GIS, các đối tượng cơ sở dữ liệu không gian trong thế giới thực được mô tả dưới dạng bản đồ . Điểm mạnh của các hệ thống GIS là khả năng thể hiện nội dung địa lý các mối quan hệ về không gian giữa chúng . Cách mà GIS hiển thị các đối tượng thực thể được quy ra làm 4 loại đối tượng số cơ bản:
+ Đối tượng kiểu điểm (point);
+ Đối tượng kiểu đường (line, polyline); + Đối tượng kiểu vùng ( area, polygon); + Đối tượng kiểu mô tả (text, symbol). - Sản phẩm dữ liệu ( Xuất dữ liệu)
Hầu hết các phần mềm GIS đều hỗ trợ việc kết nối và truy xuất dữ liệu dưới nhiều định dạng : giấy in, web, hình ảnh, file …(GeoViet, 2013).
2.3.2. Giới thiệu về công nghệ ArcGIS
ArcGIS là hệ thống GIS hàng đầu hiện nay, cung cấp một giải pháp toàn diện từ thu thập, nhập số liệu, chỉnh lý, phân tích và phân phối thông tin trên mạng Internet tới các cấp độ khác nhau như CSDL địa lý cá nhân hay CSDL của các doanh nghiệp. Về mặt công nghệ, hiện nay các chuyên gia GIS coi công nghệ ESRI là một giải pháp mang tính chất mở, tổng thể và hoàn chỉnh, có khả năng khai thác hết các chức năng của GIS trên các ứng dụng khác nhau như: desktop (ArcGIS Desktop), máy chủ (ArcGIS Server), các ứng dụng Web (ArcIMS, ArcGIS Online), hoặc hệ thống thiết bị di động (ArcPAD)... và có khả năng tương tích cao đối với nhiều loại sản phẩm của nhiều hãng khác nhau (Geo Việt, 2012).