CHƯƠNG I TỔNG QUAN KHU VỰC NGHIÊN CỨU
1.6. Tổng quan về GIS và các ứng dụng
1.6.1. Khái niệm GIS
Hệ thống thông tin địa lý (GIS) là một cơng cụ máy tính để lập bản đồ và phân tích các sự vật, hiện tượng thực trên trái đất gắn liền với vị trí của đối tượng nghiên cứu. Công nghệ GIS kết hợp các thao tác cơ sở dữ liệu thông thường (như cấu trúc hỏi đáp) và các phép phân tích thống kê, phân tích địa lý, trong đó phép phân tích địa lý và hình ảnh được cung cấp duy nhất từ các bản đồ. Những khả năng này phân biệt GIS với các hệ thống thông tin khác và khiến cho GIS có phạm vi ứng dụng rộng trong nhiều lĩnh vực khác nhau (phân tích các sự kiện, dự đoán tác động và hoạch định chiến lược). [13]
GIS là một hệ thống thông tin được thiết kế để làm việc với các dữ liệu trong một hệ toạ độ quy chiếu. GIS bao gồm một hệ cơ sở dữ liệu và các phương thức để thao tác với dữ liệu đó.
1.6.2. Mơ hình ứng dụng GIS
a. Nhập và biến đổi dữ liệu địa lý
Quá trình chuyển đổi dạng dữ liệu từ dạng bản đồ giấy, từ tài liệu, văn bản khác nhau thành dạng số để có thể sử dụng được trong GIS.
HVCH: Võ Minh Quân _ MSHV: 1570200 28
Sau khi nhập số liệu và bản đồ vào máy tính, khâu tiền xử lý cho phép hồn thiện dữ liệu bản đồ trên máy tính.
b. Quản lý dữ liệu
Trong GIS dữ liệu được sắp xếp theo các lớp (layer), theo chủ đề, theo không gian (khu vực), theo thời gian (năm tháng) và theo tầng cao được lưu trữ ở các thư mục một cách hệ thống.
c. Xử lý và phân tích dữ liệu
GIS cho phép xử lý trên máy tính hàng loạt các phép phân tích bản đồ và số liệu một cách nhanh chóng chính xác, phục vụ các u cầu xây dựng bản đồ và phân tích quy hoạch lãnh thổ.
GIS có thể thực hiện các phép biến đổi bản đồ cơ bản, chồng xếp bản đồ, xử lý các dữ liệu khơng gian theo mơ hình.
Những kỹ thuật phân tích và xử lý chính bao gồm:
- Các phép đo đếm diện tích, chiều dài, thống kê diện tích tự động theo các dạng biểu thiết kế.
- Các phép nội suy tạo đường đẳng trị, phân tích địa hình (độ dốc, hướng dốc, phân tích thủy hệ), mơ phỏng khơng gian, mơ tả theo hướng nhìn.
- Các phép phân tích theo vùng lựa chọn, thống kê vùng biên theo các mục tiêu. - Chồng xếp bản đồ theo các tiêu chuẩn hoặc mơ hình tính tốn để tạo ra các bản đồ chun đề mới. Đưa ra các mơ hình dữ liệu và thực hiện các bài toán ra quyết định, các bài toán quy hoạch, phân vùng, dự báo khuynh hướng phát triển.
d. Xuất và trình bày dữ liệu
Đưa ra kết quả phân tích tổng hợp số liệu dưới dạng bảng biểu, bản đồ, hình vẽ bằng các phương tiện khác nhau (màn hình, đĩa, giấy,...) với chất lượng, độ chính xác và khả năng tiện dụng cao.
1.6.3. Các thành phần cơ bản của GIS
HVCH: Võ Minh Quân _ MSHV: 1570200 29
Phần cứng là hệ thống máy tính trên đó một hệ GIS hoạt động. Ngày nay, phần mềm GIS có khả năng chạy trên rất nhiều dạng phần cứng, từ máy chủ trung tâm đến các máy trạm hoạt động độc lập hoặc liên kết mạng.
b. Phần mềm
Phần mềm GIS cung cấp các chức năng và các công cụ cần thiết để lưu giữ, phân tích và hiển thị thơng tin địa lý. Các thành phần chính trong phần mềm GIS là:
Công cụ nhập và thao tác trên các thông tin địa lý . Hệ quản trị cơ sở dữ liệu (DBMS).
Công cụ hỗ trợ hỏi đáp, phân tích và hiển thị địa lý.
Giao diện đồ hoạ người-máy (GUI) để truy cập các công cụ dễ dàng.
c. Dữ liệu
Có thể coi thành phần quan trọng nhất trong một hệ GIS là dữ liệu. Các dữ liệu địa lý và dữ liệu thuộc tính liên quan có thể được người sử dụng tự tập hợp hoặc được mua từ nhà cung cấp dữ liệu thương mại. Hệ GIS sẽ kết hợp dữ liệu không gian với các nguồn dữ liệu khác, thậm chí có thể sử dụng DBMS (Database Management System) để tổ chức lưu giữ và quản lý dữ liệu. Một cách tổng quát, người ta chia dữ liệu trong GIS thành 2 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.
d. Con người
Cơng nghệ GIS sẽ bị hạn chế nếu khơng có con người tham gia quản lý hệ thống và phát triển những ứng dụng GIS trong thực tế. Người sử dụng GIS có thể là những chuyên gia kỹ thuật, người thiết kế và duy trì hệ thống, hoặc những người dùng GIS để giải quyết các vấn đề trong công việc. Người dùng GIS là những người sử dụng các phần mềm GIS để giải quyết các bài tốn khơng gian theo mục đích riêng.
HVCH: Võ Minh Quân _ MSHV: 1570200 30
Tóm lại:
Qua chương tổng quan, tác giả đưa ra một số nhận định sau:
Thứ nhất, thành phố Hồ Chí Minh nói chung và vùng Nam Sài Gịn nói riêng đều nằm trong giới Kainozoi nên nền đất vẫn trong quá trình lún cố kết. Đặc biệt vùng Nam Sài Gịn chủ yếu nằm trong vùng trầm tích hiện đại (Holocene); có hệ thống sơng ngịi dày đặc chia cắt khu vực thành nhiều vùng nhỏ, mực nước thủy triều tăng dần qua các năm; có bề dầy tầng đất yếu lớn, có khu vực lên đến 35.5m nên tốc độ lún rất cao và ngập lụt nếu phát triển đô thị ở khu vực này.
Thứ hai, với tốc độ đơ thị hóa cao, điều kiện kinh tế và dân cư phát triển mạnh dẫn đến việc xây dựng các cơ sở hạ tầng, nhà ở, khu đô thị tăng nhanh ở các khu vực ngoại thành. Do đó, dẫn đến những ảnh hưởng lớn đến tốc độ lún cố kết của nền đất.
Thứ ba, các nghiên cứu ở khu vực Nam Sài Gòn còn hạn chế và chủ yếu tập trung vào khu vực trung tâm thành phố và một vài vùng ven trung tâm. Còn khu vực ngoại vi như Nam Sài Gòn chưa được quan tâm nhiều.
Thứ tư, các kết quả nghiên cứu gần đây tại khu vực chỉ độ lún theo thời gian bằng phương pháp viễn thám, phân tích phổ ảnh và chưa có sự kiểm chứng với phương pháp nghiên cứu khác. Mặc khác, các kết quả nghiên cứu này cho cái nhìn tổng quan về độ lún trong khu vực, tuy nhiên chưa đánh giá được độ lún cụ thể do còn nhiều thay đổi về các yếu tố như: cấu trúc địa chất hay tải trọng tác dụng tại các khu vực.
Thứ năm, việc ứng dụng các phương pháp nghiên cứu lún mới chưa được áp dụng rộng rãi, trong đó có ứng dụng cơng nghệ quan trắc lún bằng nhện từ để đánh giá lún, hay tính tốn lún lý thuyết dựa trên mặt cắt địa chất đặc trưng khu vực nghiên cứu tạo nên cơ sở để xác định độ lún trong khu vực, và so sánh, đối chiếu kết quả với các phương pháp khác để dự báo phục vụ quy hoạch, quản lý xây dựng đô thị.
Do đó, với các u cầu cấp thiết trên thì việc nghiên cứu và tính tốn, dự báo lún để đề xuất chính quyền và người dân trước khi quy hoạch và xây dựng là cần thiết đối với khu vực ngoại thành này. Việc ứng dụng nhiều phương pháp tính tốn và so sánh kết quả khảo sát thực nghiệm sẽ giúp cho kết quả nghiên cứu có độ tin cậy cao.
HVCH: Võ Minh Quân _ MSHV: 1570200 31