Chương 3: CÁC CHỨC NĂNG CỦA GIS
3.3.1. Khái quát về chức năng phân tích dữ liệu
Phân tích dữ liệu GIS là q trình ứng dụng các thuật tốn để sắp xếp, xửlý và phân tích dữ liệu nhằm giải quyết các bài tốn phân tích khơng gian. Phân tích dữ liệu được thực hiện để giúp trả lời các câu hỏi về thế giới thực bao gồm tình trạng hiện hữu của các vùng hoặc đối tượng, thay đổi của tình trạng và khuynh hướng thay đổi như thếnào, tính thích nghi của các đối tượng,... Ví dụ: Tìm phương án tối ưu khi tham gia giao thơng, phân tích sự biến động hiện trạng sử dụng đất, quy hoạch không gian đơ thị, đánh giá thích nghi cây trồng,...
Phân tích dữ liệu là chức năng quan trọng nhất, đồng thời là đặc trưng cơ bản của GIS. Phân tích dữ liệu và mơ hình hóa khơng gian là dấu hiệu quan trọng đểphân biệt giữa GIS với các hệ thống khác. Sự khác biệt giữa GIS và các phần mềm đồ họa là khả năng biến đổi các dữ liệu không gian gốc thành các câu trả lời cho các mục đích của người sử dụng, khả năng phân tích các dữ liệu khơng gian và dữ liệu thuộc tính, khả năng tái hiện chuỗi từcơ sở dữ liệu bằng các phương pháp nội và ngoại suy khơng gian.
Chức năng phân tích dữ liệu GIS thường hướng đến giải quyết các bài tốn phân tích khơng gian. Các phép tốn phân tích khơng gian có thểđược sử dụng liên tiếp nhau để giải quyết các vấn đề nào đó liên quan đến vị trí, phạm vi khơng gian của các đối tượng địa lý. Mỗi phép tốn khơng gian sẽ tạo ra một sản phẩm đầu ra và sản phẩm đó có thểđược sử dụng như dữ liệu đầu vào của một phép toán khác. Điều này đồng nghĩa với việc một phép phân tích khơng gian có thể chỉ sử dụng một phép tốn đơn lẻ hoặc sử dụng đồng thời nhiều phép tốn có khảnăng kết hợp với nhau.
Phân tích dữ liệu trong GIS bao gồm 3 dạng thao tác: truy vấn không gian, truy vấn thuộc tínhvà tạo mới lớp dữ liệu. Phạm vi của phân tích dữ liệu GIS đi từ một truy vấn đơn giản về các hiện tượng không gian đến sự kết hợp phức tạp của các phép truy vấn khơng gian, truy vấn thuộc tính và sựthay đổi của dữ liệu ban đầu.
Truy vấn không gian là phép truy vấn quan tâm đến các thông tin không gian của các sự vật, hiện tượng. Truy vấn không gian thường đề cập đến vấn đề phân bốkhông gian, xác định vịtrí đối tượng (Đối tượng đó ởđâu? Khoảng cách là bao xa? Có những đối tượng nào tiếp giáp? Phân bố như thếnào?), hoặc đề cập đến các vấn đềphân tích sự biến đổi khơng gian theo thời gian, điều kiện phạm vi không gian (Biến động tình hình sử dụng đất như thếnào? Chỗ nào thích hợp nhất để triển khai dựán? Nếu xảy ra mưa lũ ởđâu sẽ bị ngập lụt?).
Truy vấn thuộc tính là phép truy vấn chỉquan tâm đến thơng tin dữ liệu thuộc tính và bỏ qua các thơng tin khơng gian. Ví dụ: Từ một cơ sở dữ liệu về bản đồ địa chính, mỗi thửa đất được kê khai với một mã sử dụng đất. Một phép truy vấn thuộc tính đơn giản có thể u cầu tìm diện tích của một loại hình sử dụng đất nhất định. Như vậy, phép truy vấn có thể được sử dụng thơng qua một bảng thông tin mà không cần tham chiếu đến bản đồ các thửa đất. Trong ví dụnày, các đối tượng trong bảng thuộc tính có một mã sử dụng đất nhất định đểxác định được diện tích của một loại hình sử dụng đất cần truy vấn.
Trên thực tế, truy vấn khơng gian và truy vấn thuộc tính thường đi kèm với nhau, chúng có thể được đưa ra với một hệ GIS khi câu hỏi đòi hỏi khơng có sựthay đổi dữ liệu. Tuy nhiên, một phép tốn phân tích khơng gian có thể u cầu sự hình thành lớp dữ liệu mới từ dữ liệu gốc. Ví dụ: Chúng ta muốn đánh giá mức độthích nghi tựnhiên cho một cây trồng đối với một lãnh thổ bất kỳ, dữ liệu gốc cần có là bản đồ các điệu kiện tự nhiên của lãnh thổ đó (bản đồ đất, bản đồ khí hậu, bản đồ độ dốc,...). Để xác định các khoanh vi tự nhiên trong đánh giá thích nghi cây trồng chúng ta phải chồng xếp các bản đồthành phần tựnhiên để tạo thành bản đồ sinh thái cảnh quan. Quá trình này đã tạo ra một lớp dữ liệu mới, với không gian là các khoanh vi mới, có ranh giới xác định, đồng thời có diện tích vàcác thơng tin dữ liệu thuộc tính kèm theo.