Bài giảng Hệ thống thông tin địa lý (GIS) - Chương 5: Xử lý dữ liệu trong GIS

8/24/16

HỆ THỐNG THÔNG TIN ĐỊA LÝ (GIS)

(CH5 – XỬ LÝ DỮ LIỆU TRONG 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]

NỘI DUNG CHÍNH

I.ꢀ Chồng xếp bản đồ (Map Overlaying)

II.ꢀ Tìm kiếm không gian (Searching)

III.ꢀ Tạo vùng đệm (Buffer Zone)

IV.ꢀ Nội suy không gian (Spatial Interpolation)

V.ꢀ Đo đạc tính toán (Area Calculation)

Xử lý dữ liệu GIS

2

1

8/24/16

I. CHỒNG XẾP BẢN ĐỒ

qꢀ Khi muốn trả lời các câu hỏi như:

-Loại sử dụng đất nào nằm bên trong khu vực bị ngập lụt?

-Vùng nào sẽ bị ô nhiễm và phải di rời?

-Loại đất nào phù hợp với việc trồng cà phê?

→ Lúc đó chúng ta phải chồng ghép bản đồ

Đây là chức năng dùng để so sánh hai hay nhiều lớp dữ

liệu để tìm ra mối quan hệ của một đối tượng nào đó

trong các lớp khác nhau.

Xử lý dữ liệu GIS

3

CHỒNG XẾP BẢN ĐỒ

qꢀ Phân tích chồng ghép đơn

giản là tạo ra một bảng dữ

liệu hay một biểu đồ thể hiện

sự chồng ghép của hai đối

tượng, hai hình hay hai lớp

khác nhau

qꢀ Ví dụ: Sự chồng ghép của hai

lớp này để tìm ra những loại

đất nào nằm trong khu vực bị

ngập lụt.

Xử lý dữ liệu GIS

4

2

8/24/16

CHỒNG XẾP BẢN ĐỒ

Sự chồng ghép lớp dữ liệu là để so

sánh mối quan hệ giữa hai hay

nhiều lớp dữ liệu. Chức năng phân

tích không gian của ArcView có thể

so sánh để xác định đối tượng cụ

thể được chồng ghép ở đâu.

Ví dụ: Kết quả của việc chồng

ghép là tìm thấy được đất nông

nghiệp nằm trong khu vực ngập lụt

( [ Landuse] = "Agr" ) and ( [Fl^Xo^ửo^lýd^dữZ^lo^iện^ue^G]^IS= 1 )

5

CHỒNG XẾP SỐ HỌC

Chồng ghép bằng phương pháp số học dùng các

phép toán học trong khi chồng ghép như :

+ (cộng), - (trừ), * (nhân), / (chia), mod, div,

sqrt....

Xử lý dữ liệu GIS

6

3

8/24/16

CHỒNG XẾP SỐ HỌC

Xử lý dữ liệu GIS

7

CHỒNG XẾP SỐ HỌC

Phương pháp chồng

ghép số học được thể

hiện ở chức năng Map

Calculator

Xử lý dữ liệu GIS

8

4

8/24/16

VÍ DỤ

0

1

0

1

0

1

0

1

0

1

0

1

0

1

0

1

0

1

0

1

A

B

H·y x©y dùng b¶n ®å C biÕt C = A+B

Xử lý dữ liệu GIS

CHỒNG XẾP LOGIC

B

A

Xử lý dữ liệu GIS

10

5

8/24/16

CÁC PHÉP LOGIC

A

0

1

B

0

1

0

1

A and B

A or B

A xor B

Not A

0

1

0

1

0

1

0

1

0

Xử lý dữ liệu GIS

BÀI TẬP 1

B

A

B

A

C

(A and B) or C

A and (B or C)

Xử lý dữ liệu GIS

12

6

8/24/16

BÀI TẬP 2

B

A

C

D

(A xor B) and (C or D)

(A or B) not (C and D)

(A or C) and (B or D)

(A not C) or (B xor D)

Xử lý dữ liệu GIS

13

BÀI TẬP 3

0

1

0

1

0

1

0

1

0

1

0

1

0

1

0

1

0

1

0

1

A

B

X©y dùng b¶n ®å C biÕt C = A and B

X©y dùng b¶n ®å C biÕt C = A or B

Xử lý dữ liệu GIS

7

8/24/16

CHỒNG GHÉP LOGIC

Xử lý dữ liệu GIS

15

Cho 3 bản đồ A, B và C

1

0

2

1

0

1

3

1

4

1

0

2

0

1

0

2

3

1

2

1

0

1

0

4

5

0

1

0

4

0

1

0

2

B

A

C

D

Hãy viết kết quả bản đồ D với câu

lệnh sau:

D = (A=B) and (A<> C)

E = (A=B) or (A<> C)

H = (A=B) xor (A<> C)

Xử lý dữ liệu GIS

16

8

8/24/16

CHỒNG GHÉP BẢN ĐỒ DÙNG BIỂU THỨC CÓ ĐIỀU

KIỆN

qꢀ Phương pháp chồng ghép dùng biểu thức có điều kiện là

quá trình máy tính kiểm tra các số liệu trên bản đồ có thoả

mãn một điều kiện nào đó cho trước hay không?

qꢀ Câu lệnh có dạng là:

BDSP = If (<Điều kiện>, Câu lệnh 1, Câu lệnh 2)

qꢀ Câu lệnh kiểm tra <điều kiện> nếu đúng thực hiện <Câu

lệnh 1>, ngược lại thực hiện <Câu lệnh 2>

Xử lý dữ liệu GIS

17

Ví dụ: Cho hai bản đồ A và B như sau

A

B

22,2 25,6 26,7 28,0

20,7 22,3 21,4 22,5

19,9 16,3 21,5 21,8

18,3 19,2 20,1 23,7

5

4

6

5

4

2

6

5

3

2

7

2

Hãy xây dựng bản đồ C theo câu lệnh sau

C = if (A>20, B+3, B+2)

Xử lý dữ liệu GIS

18

9

8/24/16

BÀI TẬP

qꢀ Hãy viết câu lệnh để xây dựng bản đồ C thoả mãn các điều

kiện sau:

qꢀNếu bản đồ A lớn hơn 4 lần giá trị của bản đồ B và nếu giá trị của bản đồ

A <= 21 thì bản đồ C bằng bản đồ A, ngược lại bằng 0.

qꢀNếu bản đồ A lớn hơn 4 lần giá trị của bản đồ B và nếu giá trị của bản đồ

A > 21 thì bản đồ C bằng 10, ngược lại bằng 0.

qꢀNếu bản đồ A <= 4 lần giá trị của bản đồ B thì bản đồ C bằng 0, ngược lại

bằng A.

Xử lý dữ liệu GIS

19

PHÂN TÍCH DỮ LIỆU DẠNG VECTOR

Xử lý dữ liệu GIS

20

10

8/24/16

PHÂN TÍCH DỮ LIỆU DẠNG VECTOR

Xử lý dữ liệu GIS

21

CHỒNG XẾP BẢN ĐỒ DẠNG VECTOR

Xử lý dữ liệu GIS

22

11

8/24/16

CHỒNG XẾP BẢN ĐỒ DẠNG VECTOR

Xử lý dữ liệu GIS

23

CHỒNG XẾP BẢN ĐỒ DẠNG VECTOR

Xử lý dữ liệu GIS

24

12

8/24/16

CHỒNG XẾP BẢN ĐỒ DẠNG VECTOR

Xử lý dữ liệu GIS

25

PHƯƠNG PHÁP PHÂN LỚP

Xử lý dữ liệu GIS

26

13

8/24/16

II. TÌM KIẾM KHÔNG GIAN

qꢀ Tìm kiếm là một chức năng cơ bản của hoạt động phân tích

không gian của GIS.

qꢀ Tìm kiếm không gian dựa vào quan hệ không gian của các đối

tượng trên bản đồ.

qꢀ Tìm kiếm không gian dùng các toán tử so sánh và toán tử logic

trong biểu thức điều kiện.

qꢀ Ví dụ: “Hãy thể hiện những thửa đất nông nghiệp nằm trong

khoảng cách 500m từ đường chính”.

Xử lý dữ liệu GIS

27

TÌM KIẾM ĐỐI TƯỢNG TRÊN BẢN ĐỒ

TỪ BẢNG CƠ SỞ DỮ LIỆU

Xử lý dữ liệu GIS

28

14

8/24/16

CHỨC NĂNG QUERY

Xử lý dữ liệu GIS

29

CHỨC NĂNG QUERY

T×m kiÕm mét líp

T×m kiÕm hai líp

Xử lý dữ liệu GIS

30

15

8/24/16

TẠO SƠ ĐỒ HÌNH CỘT

Xử lý dữ liệu GIS

31

TẠO MỘT BỀ MẶT GRID TỪ CÁC ĐIỂM MẪU

oꢀ Ông Thanh là một nông dân, ông ấy muốn giảm lượng phân bón trên cánh đồng.

Đầu tiên là việc lấy mẫu đất, phân tích lấy dữ liệu, từ lớp dữ liệu điểm mẫu đó,

chức năng phân tích không gian có thể tạo ra lớp bản đồ bề mặt mức độ dinh

dưỡng của cả cánh đồng. Từ đó tạo ra bản đồ về nhu cầu dinh dưỡng của các khu

vực khác nhau trên cánh đồng. Bên cạnh đó ông ta còn nhờ chức năng phân tích

không gian để tạo ra một vùng đệm 300m xung quanh sông nhằm tránh sự ô nhiễm

nước. Và ông Thanh đã tiết kiệm được tiền và thu được năng suất cao trên cánh

đồng đó bởi việc áp dụng chức năng phân tích không gian

Xử lý dữ liệu GIS

32

16

8/24/16

ꢀ

XÁC ĐỊNH KHU VỰC GẦN NHẤT CỦA CÁC

ĐIỂM

oꢀ Sử dụng lớp điểm (Theaters) để tạo ra một lớp Raster chỉ

ra vùng phục vụ của từng nhà hát. Mỗi pixel trong lớp

này được nhận một giá trị theo nhà hát mà gần nó nhất.

Các pixel có giá trị như nhau (màu như nhau) ở gần cùng

một nhà hát.

Xử lý dữ liệu GIS

33

PHÂN BỔ CÁC GIÁ TRỊ XUNG QUANH MỘT

ĐIỂM

oꢀ Từ một lớp điểm thành phố, phân bổ giá trị dân số theo một

công thức tính. Kết quả là một lớp grid thể hiện mật độ dân

số.

Xử lý dữ liệu GIS

34

17

8/24/16

TẠO RA CÁC LOẠI BẢN ĐỒ

Gary creates an elevation grid of Mt. St.

Helens from an imported elevation file

T¹o ra b¶n ®å ®Þa m¹o

Sử dụng lớp độ cao để

tạo ra bản đồ đường

đồng mức. Khoảng cao

đều của các đường đồng

mức là 100m

Xử lý dữ liệu GIS

35

TẠO RA BẢN ĐỒ HƯỚNG DỐC VÀ BẢN ĐỒ

ĐỘ DỐC

Bản đồ độ dốc

Bản đồ hướng dốc

Xử lý dữ liệu GIS

36

18

8/24/16

TẠO BẢN ĐỒ THỦY LỰC

Bản đồ dòng chảy

Xử lý dữ liệu GIS

37

III. TẠO VÙNG ĐỆM

Sự tìm kiếm địa lý được thực hiện xung quanh các đối

tượng điểm, đường, vùng.

Đối tượng địa lý + Khoảng cách tìm kiếm theo yêu cầu.

Chức năng tạo vùng đệm xây dựng các đối tượng mới từ

điều kiện tìm kiếm.

Xác định các vùng nằm trong khu vực tìm kiếm

Tạo vùng đệm có thể ở dạng Raster. Kết quả là sự phân lớp

các cell thành hai loại là các cell nằm bên trong và các cell

nằm bên ngoài của khu vực vùng đệm.

Xử lý dữ liệu GIS

38

19

8/24/16

Xử lý dữ liệu GIS

39

TẠO LỚP KHOẢNG CÁCH TỪ MỘT ĐỐI

TƯỢNG

Xử lý dữ liệu GIS

40

20

Bài giảng Hệ thống thông tin địa lý (GIS) - Chương 5: Xử lý dữ liệu trong GIS - Phan Trọng Tiến