Bài giảng Viễn thám và GIS: Chương 1

Chöông 1

TOÅNG QUAN VEÀ HEÄ THOÂNG TIN ÑÒA LYÙ

NOÄI DUNG CHÍNH

 Vò theá cuûa ngaønh GIS trong caùc ngaønh khoa hoïc;

 Giôùi thieäu caùc ñònh nghóa veà GIS;

 Ñoâi neùt veà söï hình thaønh vaø phaùt trieån cuûa GIS;

 Quan nieäm veà caùc thaønh phaàn trong GIS;

 Chöùc naêng cuûa GIS

 Giôùi thieäu caùc öùng duïng cuûa GIS treân theá giôùi vaø

ôû Vieät Nam.

Bieân soaïn: Ths. Phaïm Theá Huøng

Böùc tranh coâng ngheä cuûa theá kyû XXI

(Nanotechnology) Geotechnology (Biotechnology)

Geographic Information System (GIS)

Remote Sensing (RS)

Global Positioning System (GPS)

GPS/GIS/RS

Where is What

Quy taéc moâ hình hoùa

Mieâu taû baûn ñoà

Phaân tích bao goàm nghieân cöùu cuûa caùc moái quan heä khoâng gian (soá)

Baûn ñoà bao goàm vieäc saép xeáp ñuùng (moâ taû) cuûa caùc ñoái töôïng vaät lyù (ñoà hoïa)

Bieân soaïn: Ths. Phaïm Theá Huøng

1.1. ÑÒNH NGHÓA VEÀ GIS 1.1.1. Moät soá khaùi nieäm lieân quan

- Döõ

Bieân soaïn: Ths. Phaïm Theá Huøng

lieäu Ñòa lyù (Geographic Data/ GeoData/ Geospatial Data) laø döõ lieäu ghi nhaän veà ñoái töôïng döïa treân vò trí treân beà maët Traùi Ñaát.

1.1. ÑÒNH NGHÓA VEÀ GIS 1.1.1. Moät soá khaùi nieäm lieân quan

Bieân soaïn: Ths. Phaïm Theá Huøng

1.1. ÑÒNH NGHÓA VEÀ GIS 1.1.1. Moät soá khaùi nieäm lieân quan

- Thoâng tin Ñòa lyù (Geographic Information/ Geospatial Information): laø keát quaû cuûa vieäc xöû lyù döõ lieäu ñòa lyù.

- Coâng ngheä thoâng tin Ñòa lyù (Geographic Information Technologies) laø nhöõng coâng ngheä cho vieäc thu thaäp vaø xöû lyù döõ lieäu ñòa lyù.

Bieân soaïn: Ths. Phaïm Theá Huøng

Coù 3 loaïi coâng ngheä thoâng tin ñòa lyù: Heä thoáng ñònh vò toaøn caàu (GPS – Global Position System); Vieãn thaùm (RS – Remote Sensing) vaø Heä thoáng thoâng tin ñòa lyù (GIS – Geographic Information System)

1.1. ÑÒNH NGHÓA VEÀ GIS 1.1.2. Ñònh nghóa

Moät soá ñònh nghóa veà GIS:

- Theo ISO (ISO TC211): geographic information system is an information system dealing with information concerning phenomena associated with location relative to the Earth.

Bieân soaïn: Ths. Phaïm Theá Huøng

1.1. ÑÒNH NGHÓA VEÀ GIS 1.1.2. Ñònh nghóa

- Theo Wikipedia: A geographic information system (GIS) is a computer system designed to capture, store, manipulate, analyze, manage, and present all types of spatial or geographical data.

- Theo NASA: GIS is an integrated system of computer linking software, and trained personnel image and facility, hardware, topographic, demographic, utility, other resource data that is geographically referenced.

Bieân soaïn: Ths. Phaïm Theá Huøng

If you’ve ever used an Internet mapping program to find directions, congratulations, you’ve personally used GIS. The new supermarket chain on the corner was probably located using GIS to determine the most effective place to meet customer demand.

1.1. ÑÒNH NGHÓA VEÀ GIS 1.1.2. Ñònh nghóa

Bieân soaïn: Ths. Phaïm Theá Huøng

1.1. ÑÒNH NGHÓA VEÀ GIS 1.1.2. Ñònh nghóa

 GIS laø moät heä thoáng thoâng tin coù khaû naêng xaây döïng, caäp nhaät, löu tröõ, truy vaán, xöû lyù, phaân tích vaø theå hieän ra caùc daïng döõ lieäu coù lieân quan tôùi vò trí ñòa lyù.

- GIS vs. heä ñoà hoïa Draw): (Photoshop, Corel caùc heä ñoà hoïa khoâng coù laøm vieäc vôùi caùc coâng cuï döõ lieäu phi ñoà hoïa.

Bieân soaïn: Ths. Phaïm Theá Huøng

- GIS vs. CAD (AutoCAD, Microstation): caùc ñoái töôïng cuûa heä CAD khoâng baét buoäc phaûi gaén vôùi theá giôùi thöïc thoâng qua vò trí ñòa lyù.

1.1. ÑÒNH NGHÓA VEÀ GIS 1.1.2. Ñònh nghóa

Theá giôùi thöïc

Löu tröõ döõ lieäu

Thu thaäp vaø nhaäp döõ lieäu

Döõ lieäu ñòa lyù

Döõ lieäu ñòa lyù soá

D ö

ñ a

l i

s o

e u

Thoâng tin ñòa lyù

Döõ lieäu ñòa lyù soá

web

Coäng ñoàng ngöôøi söû duïng

Hieån thò vaø xuaát döõ lieäu

Phaân tích, xöû lyù GIS

Bieân soaïn: Ths. Phaïm Theá Huøng

1.2. SÖÏ HÌNH THAØNH & PHAÙT TRIEÅN GIS

Lòch söû hình thaønh vaø phaùt trieån cuûa GIS gaén lieàn vôùi söï hình thaønh, phaùt trieån cuûa caùc ngaønh baûn ñoà, khoa hoïc maùy tính vaø nhöõng ngaønh kyõ ngheä coâng thuaät khaùc.

Bieân soaïn: Ths. Phaïm Theá Huøng

- Vaøo theá kyû thöù 2 TCN, Ptolemy thaønh laäp nhöõng taäp baûn ñoà (atlas) ñaàu tieân.

1.2. SÖÏ HÌNH THAØNH & PHAÙT TRIEÅN GIS

Bieân soaïn: Ths. Phaïm Theá Huøng

1.2. SÖÏ HÌNH THAØNH & PHAÙT TRIEÅN GIS

- 1592: Mercator thaønh laäp baûn ñoà theá giôùi ñaàu tieân.

- 1854: Dr.

Bieân soaïn: Ths. Phaïm Theá Huøng

John Snow laäp baûn ñoà ngöôøi cheát do dòch taû ôû London vaø ñaõ phaùt hieän ra nguoàn gaây beänh laø gieáng bò oâ nhieãm.

1.2. SÖÏ HÌNH THAØNH & PHAÙT TRIEÅN GIS

- 1858:

Bieân soaïn: Ths. Phaïm Theá Huøng

1.2. SÖÏ HÌNH THAØNH & PHAÙT TRIEÅN GIS

Bieân soaïn: Ths. Phaïm Theá Huøng

Tournachon khai sinh ngaønh vieãn thaùm baèng vieäc mang maùy aûnh leân khinh khí caàu.

1.2. SÖÏ HÌNH THAØNH & PHAÙT TRIEÅN GIS

Bieân soaïn: Ths. Phaïm Theá Huøng

1.2. SÖÏ HÌNH THAØNH & PHAÙT TRIEÅN GIS

Bieân soaïn: Ths. Phaïm Theá Huøng

1.2. SÖÏ HÌNH THAØNH & PHAÙT TRIEÅN GIS

Link: http://www.cosmic.ucar.edu/images/bamsCover3Small.jpg

Bieân soaïn: Ths. Phaïm Theá Huøng

1.2. SÖÏ HÌNH THAØNH & PHAÙT TRIEÅN GIS

Bieân soaïn: Ths. Phaïm Theá Huøng

1.2. SÖÏ HÌNH THAØNH & PHAÙT TRIEÅN GIS

Bieân soaïn: Ths. Phaïm Theá Huøng

1.3. CAÙC THAØNH PHAÀN CUÛA GIS

Caùc kieåu phaân chia khaùc nhau:

- Moâ hình heä thoáng 3 thaønh phaàn: phaàn cöùng, phaàn meàm, con ngöôøi.

- Moâ hình heä thoáng 4 thaønh phaàn: kyõ

Bieân soaïn: Ths. Phaïm Theá Huøng

thuaät (technoware) bao goàm phaàn cöùng vaø phaàn meàm, thoâng tin (infoware), toå chöùc (orgaware), con ngöôøi (humanware).

1.3. CAÙC THAØNH PHAÀN CUÛA GIS

Bieân soaïn: Ths. Phaïm Theá Huøng

1.3. CAÙC THAØNH PHAÀN CUÛA GIS

Moâ hình 5 thaønh phaàn: phaàn cöùng, phaàn meàm, döõ lieäu, qui trình, con ngöôøi .

Bieân soaïn: Ths. Phaïm Theá Huøng

Moâ hình 6 thaønh phaàn: phaàn cöùng, phaàn meàm, döõ lieäu, qui trình, toå chöùc, con ngöôøi.

1.3. CAÙC THAØNH PHAÀN CUÛA GIS 1.3.1. Phaàn cöùng (Hardware)

Phaàn cöùng bao goàm:

- Maùy tính;

- Heä thoáng maïng;

Bieân soaïn: Ths. Phaïm Theá Huøng

1.3. CAÙC THAØNH PHAÀN CUÛA GIS 1.3.1. Phaàn cöùng (Hardware)

Bieân soaïn: Ths. Phaïm Theá Huøng

- Caùc thieát bò ngoaïi vi duøng cho vieäc nhaäp vaø xuaát döõ lieäu ñòa lyù.

1.3. CAÙC THAØNH PHAÀN CUÛA GIS 1.3.2. Phaàn meàm (Software)

Phaàn meàm GIS ñöôïc phaân ra 2 nhoùm: phaàn meàm thöông maïi vaø phaàn meàm nguoàn môû, ñaûm baûo cung caáp ñuû caùc chöùc naêng thao taùc vôùi döõ lieäu ñòa lyù:

- Caäp nhaät;

- Löu tröõ;

- Truy vaán vaø Phaân tích;

Bieân soaïn: Ths. Phaïm Theá Huøng

1.3. CAÙC THAØNH PHAÀN CUÛA GIS 1.3.2. Phaàn meàm (Software)

Phaàn meàm GIS maõ nguoàn môû treân maùy ñôn (Free/Open

Source Desktop GIS)

Wikipedia

Bieân soaïn: Ths. Phaïm Theá Huøng

- Hieån thò vaø xuaát keát quaû.

1.3. CAÙC THAØNH PHAÀN CUÛA GIS 1.3.2. Phaàn meàm (Software)

Phaàn meàm GIS thöông maïi (Commercial Desktop GIS)

Wikipedia

Bieân soaïn: Ths. Phaïm Theá Huøng

1.3. CAÙC THAØNH PHAÀN CUÛA GIS 1.3.2. Phaàn meàm (Software)

Bieân soaïn: Ths. Phaïm Theá Huøng

1.3. CAÙC THAØNH PHAÀN CUÛA GIS 1.3.2. Phaàn meàm (Software)

Bieân soaïn: Ths. Phaïm Theá Huøng

1.3. CAÙC THAØNH PHAÀN CUÛA GIS 1.3.2. Phaàn meàm (Software)

Bieân soaïn: Ths. Phaïm Theá Huøng

MapInfo

1.3. CAÙC THAØNH PHAÀN CUÛA GIS 1.3.2. Phaàn meàm (Software)

Bieân soaïn: Ths. Phaïm Theá Huøng

1.3. CAÙC THAØNH PHAÀN CUÛA GIS 1.3.2. Phaàn meàm (Software)

Grass GIS

Bieân soaïn: Ths. Phaïm Theá Huøng

Quantum GIS

1.3. CAÙC THAØNH PHAÀN CUÛA GIS 1.3.3. Döõ lieäu (Data)

- Döõ lieäu khoâng gian: vò trí hình daïng cuûa thöïc theå.

- Döõ lieäu thuoäc tính: moâ taû thoâng tin, ñaëc ñieåm, tính chaát veà thöïc theå.

- Döõ lieäu thôøi gian: moâ taû söï thay ñoåi cuûa thöïc theå theo thôøi gian.

- Moái quan heä giöõa caùc ñoái töôïng khoâng gian.

- Cô sôû döõ lieäu GIS: döõ lieäu GIS cuøng vôùi caùc moái quan heä ñöôïc toå chöùc löu tröõ trong heä quaûn trò CSDL.

Bieân soaïn: Ths. Phaïm Theá Huøng

1.3. CAÙC THAØNH PHAÀN CUÛA GIS 1.3.3. Döõ lieäu (Data)

 Phaân bieät döõ lieäu GIS vôùi döõ lieäu baûn ñoà ?

Bieân soaïn: Ths. Phaïm Theá Huøng

Moâ hình döõ lieäu khoâng gian

1.3. CAÙC THAØNH PHAÀN CUÛA GIS 1.3.4. Quy trình/Thuû tuïc (Procedures)

Caùc quy trình ñöôïc xaây döïng cho vieäc:

- Thu thaäp vaø nhaäp döõ lieäu;

- Löu tröõ döõ lieäu;

- Truy vaán vaø phaân tích döõ lieäu khoâng gian;

Bieân soaïn: Ths. Phaïm Theá Huøng

1.3. CAÙC THAØNH PHAÀN CUÛA GIS 1.3.5. Toå chöùc/Maïng löôùi (Network)

INTERNET

Bieân soaïn: Ths. Phaïm Theá Huøng

- Hieån thò vaø truy xuaát döõ lieäu khoâng gian.

1.3. CAÙC THAØNH PHAÀN CUÛA GIS 1.3.6. Con ngöôøi (Human/People/Users)

Người dùng ngoài hệ thống

Người dùng trong hệ thống

Xử lý dữ liệu

Nhập dữ liệu

Xuất dữ liệu

Cơ sở dữ liệu

Bieân soaïn: Ths. Phaïm Theá Huøng

1.3. CAÙC THAØNH PHAÀN CUÛA GIS 1.3.6. Con ngöôøi (Human/People/Users)

Bieân soaïn: Ths. Phaïm Theá Huøng

1.3. CAÙC THAØNH PHAÀN CUÛA GIS 1.3.6. Con ngöôøi (Human/People/Users)

1. Nhaø phaân tích baøi toaùn thöïc

teá

2. Chuyeân vieân kyõ thuaät, quaûn

Nhoùm 1

trò heä thoáng GIS

3. Ngöôøi söû duïng GIS phuïc vuï

Nhoùm 2

taùc nghieäp haøng ngaøy

Nhoùm 3

Bieân soaïn: Ths. Phaïm Theá Huøng

1.4. CHÖÙC NAÊNG CUÛA GIS

Caùc chöùc naêng cuûa GIS:

- Thu thaäp vaø nhaäp döõ lieäu;

- Löu tröõ döõ lieäu;

- Truy vaán vaø phaân tích döõ lieäu khoâng gian;

Bieân soaïn: Ths. Phaïm Theá Huøng

- Hieån thò vaø xuaát döõ lieäu khoâng gian.

1.4. CHÖÙC NAÊNG CUÛA GIS 1.4.1. Thu thaäp vaø nhaäp döõ lieäu

Hoà sô, baûng bieåu

Baûn ñoà giaáy

CSDL GIS

GDA

Thieát bò ñònh vò, GPS

CSDL khaùc

SCADA

AÛnh vieãn thaùm, khoâng aûnh

Bieân soaïn: Ths. Phaïm Theá Huøng

1.4. CHÖÙC NAÊNG CUÛA GIS 1.4.1. Thu thaäp vaø nhaäp döõ lieäu

Bieân soaïn: Ths. Phaïm Theá Huøng

1.4. CHÖÙC NAÊNG CUÛA GIS 1.4.2. Toå chöùc löu tröõ döõ lieäu ñòa lyù

Data File

- Geodata File: Döõ

lieäu khoâng gian vaø thuoäc tính ñoäc laäp nhau, ñöôïc taïo lieân keát khi öùng duïng, ñöôïc toå chöùc löu tröõ döôùi daïng taäp tin, thö muïc  1 ngöôøi duøng

Geodatabase

- Geodatabase: Döõ

Bieân soaïn: Ths. Phaïm Theá Huøng

1.4. CHÖÙC NAÊNG CUÛA GIS 1.4.2. Toå chöùc löu tröõ döõ lieäu ñòa lyù

Bieân soaïn: Ths. Phaïm Theá Huøng

lieäu khoâng gian vaø döõ lieäu thuoäc tính ñöôïc raøng buoäc, lieân keát vôùi nhau vaø ñöôïc toå chöùc löu tröõ thaønh moät khoái thoáng nhaát döôùi daïng cô sôû döõ lieäu  ña ngöôøi duøng

1.4. CHÖÙC NAÊNG CUÛA GIS 1.4.3. Truy vaán phaân tích döõ lieäu ñòa lyù

Bieân soaïn: Ths. Phaïm Theá Huøng

1.4. CHÖÙC NAÊNG CUÛA GIS 1.4.3. Truy vaán phaân tích döõ lieäu ñòa lyù

Truy vaán töø khoâng gian

OÂ nhieãm

Vuøng ñoäng vaät taäp trung

Soâng

2km

Quoác gia

Keát quaû

Bieân soaïn: Ths. Phaïm Theá Huøng

Truy vaán töø khoâng gian tìm kieám ñoái töôïng

1.4. CHÖÙC NAÊNG CUÛA GIS 1.4.3. Truy vaán phaân tích döõ lieäu ñòa lyù

Bieân soaïn: Ths. Phaïm Theá Huøng

1.4. CHÖÙC NAÊNG CUÛA GIS 1.4.3. Truy vaán phaân tích döõ lieäu ñòa lyù

Truy vaán töø thuoäc tính

Bieân soaïn: Ths. Phaïm Theá Huøng

Thoáng keâ

1.4. CHÖÙC NAÊNG CUÛA GIS 1.4.3. Truy vaán phaân tích döõ lieäu ñòa lyù

Caùc kieåu phaân tích döõ lieäu khoâng gian

Bieân soaïn: Ths. Phaïm Theá Huøng

1.4. CHÖÙC NAÊNG CUÛA GIS 1.4.3. Truy vaán phaân tích döõ lieäu ñòa lyù

Phaân tích maïng

Caùc kieåu phaân tích döõ lieäu khoâng gian

Bieân soaïn: Ths. Phaïm Theá Huøng

Phaân tích beà maët

1.4. CHÖÙC NAÊNG CUÛA GIS 1.4.3. Truy vaán phaân tích döõ lieäu ñòa lyù

Caùc kieåu phaân tích döõ lieäu khoâng gian

Bieân soaïn: Ths. Phaïm Theá Huøng

1.4. CHÖÙC NAÊNG CUÛA GIS 1.4.4. Hieån thò vaø xuaát döõ lieäu khoâng gian

Phaân tích choàng lôùp

Bieân soaïn: Ths. Phaïm Theá Huøng

Hieån thò trong caùc moâ hình khoâng gian 3 chieàu

1.4. CHÖÙC NAÊNG CUÛA GIS 1.4.4. Hieån thò vaø xuaát döõ lieäu khoâng gian

Bieân soaïn: Ths. Phaïm Theá Huøng

1.4. CHÖÙC NAÊNG CUÛA GIS 1.4.4. Hieån thò vaø xuaát döõ lieäu khoâng gian

Hieån thò trong caùc baøi toaùn phaân tích, moâ hình hoùa

Bieân soaïn: Ths. Phaïm Theá Huøng

Hieån thò trong caùc baøi toaùn thoáng keâ

1.4. CHÖÙC NAÊNG CUÛA GIS 1.4.4. Hieån thò vaø xuaát döõ lieäu khoâng gian

Bieân soaïn: Ths. Phaïm Theá Huøng

1.4. CHÖÙC NAÊNG CUÛA GIS 1.4.4. Hieån thò vaø xuaát döõ lieäu khoâng gian

Hieån thò trong caùc öùng duïng baûn ñoà soá chuyeân ñeà

Bieân soaïn: Ths. Phaïm Theá Huøng

Hieån thò trong bieân taäp trình baøy baûn ñoà

1.4. CHÖÙC NAÊNG CUÛA GIS 1.4.4. Hieån thò vaø xuaát döõ lieäu khoâng gian

Caùc daïng xuaát döõ lieäu

Hieån thò treân maøn hình

Xuaát döõ lieäu soá

Hieån thò treân giaáy

NETWORK

Bieân soaïn: Ths. Phaïm Theá Huøng

1.5. HIEÄN TRAÏNG ÖÙNG DUÏNG GIS ÔÛ VN

Bieân soaïn: Ths. Phaïm Theá Huøng

GIS coù khaû naêng öùng duïng ña ngaønh: Noâng nghieäp, Laâm nghieäp, Thuûy vaên, Ñòa chaát, Quy hoaïch söû duïng ñaát, Quaûn lyù taøi nguyeân thieân nhieân, Giaùm saùt bieán ñoäng – söï coá moâi tröôøng, Ñoâ thò, Giao thoâng, Cô sôû haï taàng,…

1.5. HIEÄN TRAÏNG ÖÙNG DUÏNG GIS ÔÛ VN

ÖÙng duïng GIS trong caûi taïo naâng caáp ñoâ thò Tp.HCM

Bieân soaïn: Ths. Phaïm Theá Huøng

1.5. HIEÄN TRAÏNG ÖÙNG DUÏNG GIS ÔÛ VN

ÖÙng duïng GIS quy hoaïch söû duïng ñaát

Bieân soaïn: Ths. Phaïm Theá Huøng

1.5. HIEÄN TRAÏNG ÖÙNG DUÏNG GIS ÔÛ VN

Quaûn lyù moâi tröôøng Ñoàng Nai

Quaûn lyù taøi nguyeân Bình Döông

Bieân soaïn: Ths. Phaïm Theá Huøng

1.5. HIEÄN TRAÏNG ÖÙNG DUÏNG GIS ÔÛ VN

Quaûn lyù moâi tröôøng löu vöc soâng Saøi Goøn – Ñoàng Nai