Tong quan Gis

Document Sample
Tong quan Gis Powered By Docstoc
					TỔNG QUAN VỀ GIS
      Hà Nội, 7/2008




                Nguyen Huu Hoa – Nguyen Thai Son
I. GIS LÀ GÌ

GIS - Geographic Information System hay hệ
thống thông tin địa lý được hình thành từ ba
khái niệm địa lý, thông tin và hệ thống. Khái
niệm “địa lý” liên quan đến các đặc trưng về
không gian, vị trí. Chúng có thể là các vấn đề
văn hoá, kinh tế, các yếu tố của tự nhiên…
 GIS là một hệ thống thông tin đƣợc 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 phƣơng thức để thao
  tác với dữ liệu đó.
 GIS là một hệ thống nhằm thu thập, lƣu
  trữ, kiểm tra, tích hợp, thao tác, phân tích
  và hiển thị dữ liệu đƣợc quy chiếu cụ thể
  vào trái đất.
 GIS là một công cụ máy tính hỗ trợ việc
  thu thập, lƣu trữ, phân tích và hiển thị dữ
  liệu bản đồ.
II. CÁC THÀNH PHẦN CỦA GIS

   Phần cứng
   Phần mềm
   Dữ liệu
   Con ngƣời
   Phƣơng pháp phân tích
1. PHẦN CỨNG
 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. Phần cứng bao gồm máy tính, máy quét, các
  thiết bị số hóa, máy in…
2. PHẦN MỀM
* Phần mềm GIS cung cấp các chức năng và các công cụ
  cần thiết để lưu giữ, phân tích và hiển thị thông 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
 Phần mềm ứng dụng: một số phần mềm sử dụng trong
  GIS như MAPINFO, ARCVIEW, ARCGIS,…
3. DỮ LIỆU
 Có thể coi thành phần quan trọng nhất trong một hệ GIS là
  dữ liệu. Các dữ liệu không gian và dữ liệu thuộc tính (phi
  không gian) 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 để tổ chức lưu giữ và quản
  lý dữ liệu.
 Dữ liệu địa lý: bao gồm dữ liệu không gian và dữ liệu thuộc
  tính (hay còn gọi là dữ liệu phi không gian).
  - Dữ liệu không gian là dạng dữ liệu có liên quan đến những
  hiện tượng phân bố theo vùng hoặc trong không gian n
  chiều.
  - Dữ liệu thuộc tính được kết nối logic với dữ liệu không
  gian.
4. CON NGƢỜI

 Công nghệ GIS sẽ bị hạn chế nếu không 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, nhà cung cấp phần mềm GIS, nhà
  cung cấp dữ liệu, người phát triển ứng dụng GIS,
  chuyên viên phân tích hệ thống GIS…
5. PHƢƠNG PHÁP

 Một hệ GIS thành công theo khía cạnh thiết
  kế và luật thƣơng mại là đƣợc mô phỏng và
  thực thi duy nhất cho mỗi tổ chức.
III. CÁC NHIỆM VỤ CỦA GIS




      Mô hình công nghệ GIS
1. DỮ LIỆU VÀO
 Trước khi dữ liệu địa lý có thể được dùng cho
  GIS, dữ liệu này phải được chuyển sang dạng
  số thích hợp hay còn được gọi là quá trình số
  hoá.
 Dữ liêu vào: dữ liệu được nhập từ các nguồn
  khác nhau như chuyển đổi giữa các định dạng
  dữ liệu, máy quét, hình ảnh từ vệ tinh, ảnh
  chụp…
2. QUẢN LÝ DỮ LIỆU
 Quản lý dữ liệu: sau khi dữ liệu đƣợc thu thập và tổng
  hợp, GIS cần cung cấp các thiết bị có thể lƣu giữ, quản
  lý dữ liệu nhằm đảm bảo một số yêu cầu: bảo mật, tích
  hợp số liệu, chọn lọc và đánh giá số liệu, khả năng duy
  trì và cập nhật dữ liệu.
 Ðối với những dự án GIS nhỏ, có thể lƣu các thông tin
  địa lý dƣới dạng các file đơn giản. Tuy nhiên, khi kích cỡ
  dữ liệu trở nên lớn hơn và số lƣợng ngƣời dùng cũng
  nhiều lên, thì cách tốt nhất là sử dụng hệ quản trị cơ sở
  dữ liệu (DBMS) để giúp cho việc lƣu giữ, tổ chức và
  quản lý thông tin. Một DBMS chỉ đơn giản là một phần
  mền quản lý cơ sở dữ liệu.
 Có nhiều cấu trúc DBMS khác nhau, nhƣng trong GIS
  cấu trúc quan hệ tỏ ra hữu hiệu nhất. Trong cấu trúc
  quan hệ, dữ liệu đƣợc lƣu trữ ở dạng các bảng. Các
  trƣờng thuộc tính chung trong các bảng khác nhau đƣợc
  dùng để liên kết các bảng này với nhau.
3. XỬ LÝ DỮ LIỆU
 Xử lý dữ liệu: các thao tác đƣợc thực hiện để
  tạo ra thông tin. Nó giúp cho ngƣời sử dụng
  quyết định cần làm tiếp công việc gì, kết quả tạo
  đƣợc gì.
 Có những trƣờng hợp các dạng dữ liệu đòi hỏi
  đƣợc chuyển dạng và thao tác theo một số cách
  để có thể tƣơng thích với một hệ thống nhất
  định.
 Ðây có thể chỉ là sự chuyển dạng tạm thời cho
  mục đích hiển thị hoặc cố định cho yêu cầu
  phân tích.
 Công nghệ GIS cung cấp nhiều công cụ cho các
  thao tác trên dữ liệu không gian và cho loại bỏ
  dữ liệu không cần thiết.
4. PHÂN TÍCH VÀ MÔ HÌNH
 Phân tích và mô hình: số liệu tổng hợp và
  chuyển đổi chỉ là một phần của GIS. Những
  yêu cầu tiếp theo là khả năng giải mã và phân
  tích về mặt định tính và định lượng thông tin
  đã thu thập.
 GIS cung cấp cả khả năng hỏi đáp đơn giản
  "chỉ và nhấn" và các công cụ phân tích tinh vi
  để cung cấp kịp thời thông tin cho những
  người quản lý và phân tích.
5. DỮ LIỆU RA
 Dữ liệu ra: với nhiều thao tác trên dữ liệu địa
  lý, kết quả cuối cùng được hiển thị tốt nhất
  dưới dạng bản đồ hoặc biểu đồ. Bản đồ khá
  hiệu quả trong lưu giữ và trao đổi thông tin địa
  lý.
 GIS cung cấp nhiều công cụ mới và thú vị để
  mở rộng tính nghệ thuật và khoa học của
  ngành bản đồ. Bản đồ hiển thị có thể được kết
  hợp với các bản báo cáo, hình ảnh ba chiều,
  ảnh chụp và những dữ liệu khác (đa phương
  tiện).
  IV. MÔ HÌNH LÀM VIỆC CỦA GIS
 GIS lưu giữ thông tin về thế giới thực dưới dạng tập
  hợp các lớp chuyên đề có thể liên kết với nhau nhờ
  các đặc điểm địa lý. Ðiều này đơn giản nhưng vô
  cùng quan trọng và là một công cụ đa năng đã được
  chứng minh là rất có giá trị trong việc giải quyết
  nhiều vấn đề thực tế.
1. MÔ HÌNH VECTOR
 Cấu trúc Vector: mô tả vị trí và phạm vi của các đối
  tượng trong không gian bằng tọa độ cùng các kết hợp
  hình học gồm nút, cạnh, mặt và quan hệ giữa chúng.
 Về mặt hình học, các đối tượng được phân biệt thành 4
  loại cơ bản:
 Đối tượng kiểu điểm (point)
 Đối tượng kiểu đường (line, polyline)
 Đối tượng kiểu vùng (area, polygon)
 Đối tượng kiểu mô tả (annotation, text, symbol)
 Cấu trúc Vector không lấp đầy bề mặt mà chỉ lấp những
  nơi có đối tượng phân bố. Mô hình Vector được áp dụng
  thích hợp để lưu trữ các hiện tượng phân bố không liên
  tục, đặc biệt là các loại bản đồ đường nét, bản đồ địa hình.
2. MÔ HÌNH RASTER
 Cấu trúc Raster: phân chia bề mặt không gian theo
  lớp ra thành những phần tử nhỏ bằng một lưới điều
  hòa gồm các hàng và cột, tính theo thứ tự bắt đầu từ
  đỉnh phía trái. Những phần tử nhỏ này được coi là
  cell (pixell), mỗi phần tử mang một giá trị đơn. Một
  bề mặt chứa đầy cell tạo thành Raster. Cấu trúc
  Raster được áp dụng để mô tả các đối tượng, hiện
  tượng phân bố liên tục trong không gian, để lưu trữ
  thông tin dạng ảnh trong cơ sở dữ liệu (ảnh mặt đất,
  ảnh hàng không, ảnh vũ trụ…).
3. ỨNG DỤNG MÔ HÌNH

 Mô hình vector rất hữu ích đối với việc mô tả các đối
  tượng riêng biệt, nhưng kém hiệu quả hơn trong miêu
  tả các đối tượng có sự chuyển đổi liên tục như kiểu
  đất hoặc chi phí ước tính cho các bệnh viện. Mô hình
  raster được phát triển cho mô phỏng các đối tượng
  liên tục như vậy. Một ảnh raster là một tập hợp các ô
  lưới. Cả mô hình vector và raster đều được dùng để
  lưu dữ liệu địa lý với những ưu nhược điểm riêng.
  Các hệ GIS hiện đại có khả năng quản lý cả hai mô
  hình này.
  V. MỘT SỐ ỨNG DỤNG CỦA GIS
 Quản lý và lập kế hoạch mạng lưới đường phố: bao
  gồm các chức năng tìm kiếm địa chỉ, tìm vị trí khi biết
  trước địa chỉ đường phố, điều khiển đường đi, lập kế
  hoạch lưu thông xe cộ, phân tích vị trí, chọn địa điểm
  xây dựng các công trình công cộng, lập kế hoạch phát
  triển đường giao thông.
 Giám sát tài nguyên thiên nhiên, môi trường: bao gồm
  các chức năng quản lý sông ngòi các vùng lụt, vùng
  đất nông nghiệp, có mưa, đất rừng, sống hoang dã,
  phân tích tác động môi trường, vị trí của các công
  trình công cộng…
 Quản lý đất đai: bao gồm các chức năng lập kế hoạch
  vùng, miền sử dụng đất, quản lý nước tưới tiêu, kiến
  trúc mặt bằng sử dụng đất…
  MỘT SỐ ỨNG DỤNG CỦA GIS

 Quản lý và lập kế hoạch các dịch vụ công cộng: bao
  gồm các chức năng tìm địa điểm cho các công trình
  ngầm: ống dẫn, đường điện…, cân đối tải điện, lập kế
  hoạch bảo dưỡng các công trình công cộng…
 Phân tích tổng điều tra dân số, lập bản đồ các dịch vụ
  y tế, bưu điện và nhiều ứng dụng khác…
  VI. CÁC CÔNG NGHỆ LIÊN
  QUAN VỚI GIS
1. DESKTOP MAPPING
 Desktop mapping system sử dụng bản đồ để tổ chức
  dữ liệu và tương tác người dùng. Trọng tâm của hệ
  thống này là thành lập bản đồ. Phần lớn các hệ thống
  Desktop Mapping đều hạn chế hơn so với GIS về khả
  năng quản lý dữ liệu, phân tích không gian và khả
  năng tuỳ biến. Các hệ thống Desktop mapping hoạt
  động trên các máy tính để bàn như PC, Macintosh, và
  các máy trạm UNIX nhỏ.
2. PHẦN MỀM ĐỒ HỌA
 Hệ thống phần mềm CAD hay Microstation trợ giúp
  cho việc tạo ra các bản thiết kế xây dựng nhà và cơ sở
  hạ tầng. Các phần mềm này yêu cầu một số quy tắc
  về việc tập hợp các thành phần và các khả năng phân
  tích rất giới hạn. Hệ thống phần mềm này có thể được
  mở rộng để hỗ trợ bản đồ nhưng thông thường bị giới
  hạn trong quản lý và phân tích các cơ sở dữ liệu địa lý
  lớn.
Thank you very much!

				
DOCUMENT INFO
Shared By:
Categories:
Stats:
views:294
posted:11/2/2010
language:Vietnamese
pages:35