Bài giảng Hệ thống thông tin địa lý (GIS) - Chương 1: Giới thiệu GIS - Phan Trọng Tiến
8/24/16
HỆ THỐNG THÔNG TIN ĐỊA LÝ (GIS)
(CH1 – GIỚI THIỆU GIS)
Phan Trọng Tiến
Bộ môn Công nghệ phần mềm – Khoa CNTT
Học Viện Nông nghiệp Việt Nam
Website: http://timoday.edu.vn
Email: [email protected]
Bức tranh lớn về công nghệ của thế kỷ 21
(Nanotechnology)
(Biotechnology)
Geographic Information
Systems (GIS)
Global Positioning
System (GPS)
Remote Sensing
(RS)
GPS/GIS/RS
Where
is
What
Phân tích bao gồm
nghiên cứu các
mối quan hệ không
Bản đồ bao gồm
việc sắp xếp đúng
(mô tả) của các đối
Quy tắc mô hình hóa
Miêu tả bản đồ
gian
(số)
tượng vật lý
(đồ họa)
Giới thiệu về GIS
2
1
8/24/16
GIS là gì?
Có rất nhiều định nghĩa về hệ thống thông
tin địa lý (GIS):
(1). Là một tập hợp các phần cứng, phần mềm
máy tính cùng với các thông tin địa lý. Tập
hợp này được thiết kế để thu thập, lưu trữ, cập
nhật, thao tác, phân tích, thể hiện tất cả các
hình thức thông tin mang tính không gian.
Giới thiệu về GIS
3
GIS là gì?
(2). Là một hệ thống máy tính có khả năng lưu
trữ và sử dụng dữ liệu mô tả các vị trí (nơi)
trên bề mặt trái đất - Một hệ thống được gọi là
GIS nếu nó có các công cụ hỗ trợ cho việc thao
tác với dữ liệu không gian.
(3). Là một công cụ máy tính để lập bản đồ và
phân tích các sự vật, hiện tượng thực trên trái
đất.
Giới thiệu về GIS
4
2
8/24/16
CÁC BỘ PHẬN CẤU THÀNH GIS
Giới thiệu về GIS
5
CÁC BỘ PHẬN CẤU THÀNH GIS
qꢀ Phần cứng – các thiết bị mà người sử dụng có thể thao tác với
các chức năng của GIS (Máy tính, các thiết bị ngoại vi,
PDA’s, mobile phones, etc.)
Giới thiệu về GIS
6
3
8/24/16
CÁC BỘ PHẬN CẤU THÀNH GIS
qꢀ Phần mềm – Các chương trình mà chạy trên
máy của người sử dụng; được thiết kế cho việc
điều khiển và phân tích các dữ liệu không
gian:ArcView, ArcGIS (ESRI), MapInfo
Professional (MAPINO), ERDAS Imagine,...)
qꢀ Cơ sở dữ liệu – Vị trí địa lý, thuộc tính của
đối tượng, mối quan hệ không gian của các
thông tin, và thời gian.
Giới thiệu về GIS
7
CƠ SỞ DỮ LIỆU
Hình học
qꢀ Trong ví dụ này, các đường phố
được thể hiện trong cơ sở dữ liệu
GIS.
qꢀ Dạng hình học của chúng là các
đường.
Thuộc tính
qꢀ Mỗi đường có thể được mô tả bởi
tên, hoặc mã,.. gọi là các thuộc
tính của đối tượng.
Topology
qꢀ Quan hệ không gian topology giữa
hai đường có thể là cắt nhau hoặc
song song.
Giới thiệu về GIS
8
4
8/24/16
CÁC BỘ PHẬN CẤU THÀNH CỦA GIS
qꢀPhương pháp –Kỹ thuật và các thao tác được sử dụng để
nhập, quản lý, phân tích và thể hiện các dữ liệu không
gian và bảo đảm chất lượng của nó (số hoá, xây dựng
CSDL, phân tích không gian, xây dựng bản đồ,
metadata)
qꢀ Con người – Những người sử dụng, thiết kế, xây dựng,
duy trì và bảo dưỡng chương trình của GIS, cung cấp dữ
liệu, giải thích và báo cáo kết quả.
Giới thiệu về GIS
9
Quan hệ GIS với các ngành khoa học khác
qꢀGIS là ngành khoa học được xây dựng trên các
tri thức của nhiều ngành khoa học khác nhau:
qꢀNgành địa lý
qꢀNgành bản đồ (Catography)
qꢀCông nghệ viễn thám (Remote Sensing)
qꢀẢnh máy bay
qꢀBản đồ địa chính
qꢀKhoa đo đạc
Giới thiệu về GIS
10
5
8/24/16
Quan hệ GIS với các ngành khoa học khác
qꢀCông nghệ thông tin
qꢀToán học
qꢀNgành thống kê
qꢀQuy hoạch đô thị
qꢀQuy hoạch vùng
qꢀQuy hoạch môi trường
qꢀQuản lý tài nguyên
Giới thiệu về GIS
11
Mục đích chung của các Hệ thống tin địa lý
qꢀNhập dữ liệu
qꢀThao tác dữ liệu
qꢀQuản lý dữ liệu
qꢀHỏi đáp và phân tích
qꢀHiển thị
Giới thiệu về GIS
12
6
8/24/16
Nhập dữ liệu
qꢀTrước khi dữ liệu địa lý có thể được dùng cho
GIS, dữ liệu này phải được chuyển sang dạng
số thích hợp. Quá trình chuyển dữ liệu từ bản
đồ giấy sang các file dữ liệu dạng số được gọi
là quá trình số hoá.
qꢀCó thể thực hiện tự động hoàn toàn quá trình
này với công nghệ quét ảnh cho các đối tượng
lớn; những đối tượng nhỏ hơn đòi hỏi một số
quá trình số hoá thủ công (dùng bàn số hoá)
Giới thiệu về GIS
13
Thao tác dữ liệu
qꢀCông 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.
Giới thiệu về GIS
14
7
8/24/16
Quản lý dữ liệu
Giới thiệu về GIS
15
Quản lý dữ liệu
qꢀSử dụng hệ quản trị cơ sở dữ liệu (DBMS) để
giúp cho việc lưu giữ, tổ chức và quản lý thông
tin. Một DBMS chỉ đơn giản là một phần mềm
quản lý cơ sở dữ liệu.
qꢀCó nhiều cấu trúc DBMS khác nhau, nhưng
trong GIS cấu trúc quan hệ tỏ ra hữu hiệu nhất.
Giới thiệu về GIS
16
8
8/24/16
Hỏi đáp và phân tích
qꢀ Một khi đã có một hệ GIS lưu giữ các thông tin địa lý, có
thể bắt đầu hỏi các câu hỏi đơn giản như:
qꢀAi là chủ mảnh đất ở góc phố?
qꢀHai vị trí cách nhau bao xa?
qꢀVùng đất dành cho hoạt động công nghiệp ở đâu?
qꢀ Và các câu hỏi phân tích như:
qꢀTất cả các vị trí thích hợp cho xây dựng các toà nhà mới nằm ở
đâu?
qꢀKiểu đất ưu thế cho rừng sồi là gì?
qꢀNếu xây dựng một đường quốc lộ mới ở đây, giao thông sẽ chịu
ảnh hưởng như thế nào?
Giới thiệu về GIS
17
Hỏi đáp và phân tích
qꢀPhân tích liền kề:
qꢀTổng số khách hàng trong bán kính 10 km từ cửa hàng?
qꢀNhững lô đất trong khoảng 60 m từ mặt đường?
-> GIS sử dụng phương pháp vùng đệm để xác định mối quan
hệ liền kề giữa các đối tượng.
Giới thiệu về GIS
18
9
8/24/16
Hỏi đáp và phân tích
qꢀPhân tích chồng xếp
qꢀChồng xếp là quá trình tích hợp các lớp thông tin khác nhau.
qꢀĐòi hỏi một hoặc nhiều lớp dữ liệu phải được liên kết vật lý.
qꢀSự chồng xếp này, hay liên kết không gian, có thể là sự kết
hợp dữ liệu về đất, độ dốc, thảm thực vật hoặc sở hữu đất với
định giá thuế.
Giới thiệu về GIS
19
Hiển thị
qꢀVới nhiều thao tác trên dữ liệu địa lý, kết quả
cuối cùng được hiển thị tốt nhất dưới dạng bản
đồ hoặc biểu đồ.
qꢀBản 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).
Giới thiệu về GIS
20
10
8/24/16
Phân biệt GIS với một số hệ thống thông tin
khác?
qꢀGIS liên quan mật thiết với một số hệ thống
thông tin khác như: Desktop Mapping (thành
lập bản đồ), CAD (trợ giúp thiết kế nhờ mày
tính), Viễn thám và GPS (hệ thống định vị toàn
cầu), DBMS (Hệ quản trị cơ sở dữ liệu).
qꢀNhưng chỉ GIS mới có khả năng phân tích dữ
liệu địa lý.
Giới thiệu về GIS
21
Phân biệt GIS với một số hệ thống thông tin
khác?
qꢀDesktop Mapping (thành lập bản đồ):
qꢀSử dụng bản đồ để tổ chức dữ liệu và tương tác
người dùng.
qꢀTrọng tâm của hệ thống này là thành lập bản đồ: bản
đồ là cơ sở dữ liệu.
qꢀHạn chế hơn so với GIS về khả năng quản lý dữ
liệu, phân tích không gian và khả năng tuỳ biến.
Giới thiệu về GIS
22
11
8/24/16
Phân biệt GIS với một số hệ thống thông tin
khác?
qꢀCAD (trợ giúp thiết kế nhờ mày tính)
qꢀTrợ giúp cho việc tạo ra các bản thiết kế xây dựng
nhà và cơ sở hạ tầng.
qꢀCAD yêu cầu một số quy tắc về việc tập hợp các
thành phần và các khả năng phân tích rất giới hạn.
qꢀHệ thống CAD 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.
Giới thiệu về GIS
23
Phân biệt GIS với một số hệ thống thông tin
khác?
qꢀViễn thám và GPS (hệ thống định vị toàn
cầu)
qꢀNghiên cứu bề mặt trái đất sử dụng kỹ thuật cảm
biến như quay camera từ máy bay, các trạm thu GPS
hoặc các thiết bị khác.
qꢀThu thập dữ liệu dạng ảnh và cung cấp các khả năng
thao tác, phân tích và mô phỏng những ảnh này.
qꢀDo thiếu các tính năng phân tích và quản lý dữ liệu
địa lý, nên không thể gọi là GIS thực sự.
Giới thiệu về GIS
24
12
8/24/16
Phân biệt GIS với một số hệ thống thông tin
khác?
qꢀDBMS (Hệ quản trị cơ sở dữ liệu)
qꢀChuyên về lưu trữ và quản lý tất cả các dạng dữ liệu
bao gồm cả dữ liệu địa lý.
qꢀNhiều hệ GIS đã sử dụng DBMS với mục đích lưu
trữ dữ liệu.
qꢀDBMS không có các công cụ phân tích và mô
phỏng như GIS.
Giới thiệu về GIS
25
Một số ứng dụng của GIS
qꢀ Dịch vụ khẩn cấp: Cứu hoả và cảnh sát
qꢀ Quản lý nguồn tài nguyên thiên nhiên và môi
trường: Giám sát và mô hình hoá
qꢀ Thương mại: Tìm vị trí, hệ thống phân phối
qꢀ Công nghiệp: Giao thông, liên lạc, mỏ, đường ống và
chăm sóc sức khoẻ.
qꢀ Giáo dục: Nghiên cứu, Công cụ dạy học, quản lý.
Giới thiệu về GIS
26
13
8/24/16
Một số ứng dụng của GIS
Bất cứ nơi nào cũng cần đến sự phân tích không gian
Giới thiệu về GIS
27
Quản lý hệ sinh thái
Giới thiệu về GIS
28
14
8/24/16
Quản lý môi trường bị nhiễm độc
Giới thiệu về GIS
29
Xác định vị trí và khoảng cách
Giới thiệu về GIS
30
15
8/24/16
Mật độ che phủ + Phân bố dân cư
Giới thiệu về GIS
31
Bản đồ hiện trạng + Phân cấp cao độ
Giới thiệu về GIS
32
16
8/24/16
Bản đồ thể hiện xói mòn +
Phân bố dân cư trong lưu vực
Giới thiệu về GIS
33
17
17 trang
09/01/2024
14020
Free
Bạn đang xem tài liệu "Bài giảng Hệ thống thông tin địa lý (GIS) - Chương 1: Giới thiệu GIS - Phan Trọng Tiến", để tải tài liệu gốc về máy hãy click vào nút Download ở trên
File đính kèm:
- bai_giang_he_thong_thong_tin_dia_ly_gis_chuong_1_gioi_thieu.pdf
