Hệ thống thông tin địa lý (Geographic Information System – GIS) là một hệ thống thông tin trên máy tính được sử dụng để số hóa các đối tượng địa lý thực cũng như các sự kiện liên quan (các thuộc tính phi khơng gian liên kết với không gian địa lý) tạo thành dữ liệu địa lý, từ đó cung cấp các cơng cụ cho phép phân tích, đánh giá và khai thác các dữ liệu địa lý đó.
1.2.1. Khái niệm cơ bản về GIS
Có nhiều quan niệm khác nhau khi định nghĩa hệ thống thông tin địa lý:
"Hệ thông tin địa lý là một hệ thống thông tin bao gồm một số hệ con
(subsystem) có khả năng biến đổi các dữ liệu địa lý thành những thơng tin có ích" –
theo định nghĩa của Calkin và Tomlinson, 1977.
"Hệ thông tin địa lý là một hệ thống quản trị cơ sở dữ liệu bằng máy tính để
thu thập, lưu trữ, phân tích và hiển thị không gian" (theo định nghĩa của National
Center for Geographic Information and Analysis, 1988).
Theo định nghĩa của ESRI (Environmental System Research Institute) thì
“Hệ thơng tin địa lý là một tập hợp có tổ chức bao gồm phần cứng, 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, phân tích và kết xuất”.
Cho đến nay, định nghĩa được nhiều người sử dụng nhất là: hệ thống thông tin địa lý là một hệ thống kết hợp giữa con người và hệ thống máy tính cùng các thiết bị ngoại vi để lưu trữ, xử lý, phân tích, hiển thị các thơng tin địa lý để phục vụ một mục đích nghiên cứu nhất định.
1.2.2. Các thành phần của GIS
Một hệ thống GIS gồm có 4 thành phần cơ bản sau:
Phần cứng, phần mềm, dữ liệu, con người.
Hình 1. 8. Các thành phần cơ bản của GIS. 1.2.3. Các chức năng của GIS 1.2.3. Các chức năng của GIS
GIS gồm 4 chức năng chính: Nhập dữ liệu, quản lý dữ liệu, phân tích dữ liệu, và hiển thị dữ liệu.
- Nhập dữ liệu: Nhập dữ liệu là q trình mã hóa dữ liệu thành dạng có thể đọc và lưu trữ trên máy tính (tạo cơ sở dữ liệu GIS). Nhập dữ liệu giữ vai trò rất quan trọng trong việc tạo ra cơ sở dữ liệu đầy đủ và chính xác. Nhập dữ liệu có thể từ nhiều nguồn khác nhau như ảnh vệ tinh, ảnh chụp máy bay, chuyển đổi dữ liệu,…
- Quản lý dữ liệu: Dữ liệu thuộc tính thường được quản lý dưới dạng mơ hình quan hệ, trong khi dữ liệu khơng gian được quản lý dưới dạng mơ hình dữ liệu vector và raster. Có thể chuyển đổi qua lại giữa hai mơ hình: Vector sang Raster (Raster hóa) hoặc raster sang vector (vector hóa). Quản lý dữ liệu giữ vai trị rất quan trọng trong việc truy cập nhanh cơ sở dữ liệu khơng gian và thuộc tính, góp phần phân tích dữ liệu hiệu quả cho các bài tốn ứng dụng thực tế. Quản lý dữ liệu phụ thuộc vào thiết bị lưu trữ dữ liệu (máy tính) rất nhiều, đặc biệt là bộ nhớ thiết bị.
GIS
PHẦN CỨNG
PHẦN MỀM DỮ LIỆU
- Phân tích dữ liệu: GIS có thể phân biệt với các hệ thống thông tin khác bởi khả năng phân tích kết hợp dữ liệu khơng gian và thuộc tính cùng lúc. Đây được xem như thế mạnh mà các công cụ GIS mang lại cho người dùng, với nhu cầu phân tích, giải quyết các bài tốn dựa trên dữ liệu không gian địa lý.
- Hiển thị dữ liệu: GIS cho phép lưu trữ và hiển thị thơng tin hồn tồn tách biệt, có thể hiển thị được thông tin ở các tỉ lệ khác nhau, mức độ chi tiết của thông tin được lưu trữ chỉ bị giới hạn bởi khả năng lưu trữ phần cứng và phương pháp mà phần mêm dùng để hiển thị dữ liệu. Với sự phát triển của công nghệ, GIS cũng đã cho phép hiển thị dữ liệu không gian địa lý ở nhiều định dạng khác nhau, kể cả mơ hình 3D mơ phỏng gần giống thế giới thực.