S L C H TH NG THÔNG TIN Đ A LÝƠ ƯỢ
1. GIS LÀ GÌ?
H Thông tin đ a lý - GIS (Geographical Information System) là m t công c y tính đ l p b n
đ phân tích các s v t, hi n t ng th c trên trái đ t. Công ngh GIS k t h p các thao tác c ượ ế ơ
s d li u thông th ng (nh c u trúc h i đáp) vàc phép ườ ư
phân tích th ng kê, phân tích đ a lý, trong đó phép phân tích đ a
lý và hình nh đ c cung c p duy nh t t các b n đ . Nh ng ượ
kh năng này phân bi t GIS v i các h th ng thông tin khác và
khi n cho GIS có ph m vi ng d ng r ng trong nhi u lĩnh v cế
khác nhau (phân tíchc s ki n, d đoánc đ ng và ho ch
đ nh chi n l c). ế ượ
Hi n nay, nh ng thách th c chính mà chúng ta ph i đ i
m t - bùng n n s , ô nhi m, p r ng, thiên tai-chi m m t ế
không gian đ a lý quan tr ng.
Khi xác đ nh m t công vi c kinh doanh m i (nh tìm m t khu đ t t t cho tr ng chu i, ho c ư
tính toán l trình t i u cho m t chuy n xe kh n c p), GIS cho pp t o l p b n đ , ph i h p ư ế
thông tin, khái quát các vi n c nh, gi i quy t các v n đ ph c t p, và phát tri n các gi i pháp ế
hi u qu tr c đây không th c hi n đ c. GIS là m t công c đ c các cá nhân, t ch c, ướ ượ ượ
tr ng h c, chính ph các doanh nghi p s d ng nh m h ng t i các ph ng th c m i gi iườ ướ ươ
quy t v n đ .ế
L p b n đ phân tích đ a không ph i là k thu t m i, nh ng GIS th c thi các công ư
vi c này t t h n và nhanh h n các ph ng pháp th công cũ. Tr c công ngh GIS, ch có m t ơ ơ ươ ướ
s ít ng i có nh ng k năng c n thi t đ s d ng thông tin đ a lý giúp ích cho vi c gi i quy t ườ ế ế
v n đ và đ a ra các quy t đ nh. ư ế
Ngày nay, GIS là m t ngành công nghi p hàng t đô la v i s tham gia c a hàng trăm
nghìn ng i trên toàn th gi i. GIS đ c d y trongc tr ng ph thông, tr ng đ i h c trênườ ế ượ ườ ườ
toàn th gi i. Các chun gia c a m i lĩnh v c đ u nh n th c đ c nh ng u đi m c a s k tế ượ ư ế
h p công vi c c a h GIS.
2. CÁC THÀNH PH N C A GIS?
GIS đ c k t h p b im thành ph n chính: ph n c ng, ph n m m, d li u, con ng i vàượ ế ườ
ph ng pháp.ươ
Ph n c ng: Ph n c ng là h th ng máy tính trên đó m t h GIS ho t đ ng. Ngày nay,
ph n m m GIS có kh năng ch y trên r t nhi u d ng ph n c ng, t máy ch trung tâm đ n các ế
y tr m ho t đ ng đ c l p ho c liên k t m ng. ế
Ph n m m: Ph n m m GIS cung c p các ch c năngcác công c c n thi t đ l u gi , ế ư
phân tích và hi n th thông tin đ a lý. Các thành ph n chính trong ph n m m GIS là:
+ Công c nh p và thao tác trên các thông tin đ a lý
+ H qu n tr c s d li u(DBMS) ơ
+ Công c h tr h i đáp, phân tích và hi n th đ a
+ Giao di n đ ho ng i-máy (GUI) đ truy c p các công c d dàng ườ
D li u: Có th coi thành ph n quan tr ng nh t trong m t h GIS là d li u. Các d li u
đ a lý d li u thu c tính liên quanth đ c ng i s d ng t t p h p ho c đ c mua t ượ ườ ượ
nhà cung c p d li u th ng m i. H GIS s k t h p d li u không gian v i các ngu n d li u ươ ế
khác, th m ccó th s d ng DBMS đ t ch c l u gi qu n lý d li u. ư
Con ng i:ườ ng ngh GIS s b h n ch n u không có con ng i tham gia qu n lý h ế ế ườ
th ng và phát tri n nh ng ng d ng GIS trong th c t . Ng i s d ng GIS có th nh ng ế ườ
chuyên gia k thu t, ng i thi t k và duy trì h th ng, ho c nh ng ng i dùng GIS đ gi i ườ ế ế ườ
quy t các v n đ trong công vi c.ế
Ph ng pháp:ươ M t h GIS thànhng theo khía c nh thi t k lu t th ng m i là đ c ế ế ươ ượ
ph ng và th c thi duy nh t cho m i t ch c.
3. GIS LÀM VI C NH TH NÀO? Ư
GIS l u gi thông tin v th gi i th c d i d ng t p h p các l p chuyên đ có th liên k tư ế ướ ế
v i nhau nh các đ c đi m đ a lý. Đi u này đ n gi n nh ng vô cùng quan tr ng và là m t công ơ ư
c đa năng đã đ c ch ng minh là r t có giá tr trong vi c gi i quy t nhi u v n đ th c t , t ượ ế ế
thi t l p tuy n đ ng phân ph i c a các chuy n xe, đ n l p báo cáo chi ti t cho các ng d ngế ế ườ ế ế ế
quy ho ch, hay ph ng s l u thông khí quy n toàn c u. ư
Tham kh o đ a lý: Các thông tin đ a lý ho c ch a nh ng tham kh o đ a lý hi n (ch ng h n
nh kinh đ , vĩ đ ho c to đ l i qu c gia), ho c ch a nh ng tham kh o đ a n (nh đ a ch , ư
b u đi n, tênng đi u tra n s , b đ nh danh các khu v c r ng ho c tên đ ng). Mã hoáư ư
đ a lýquá trình t đ ng th ng đ c dùng đ t o ra các tham kh o đ a lý hi n (v trí b i) t ườ ượ
các tham kh o đ a lý n (là nh ng mô t , nh đ a ch ). Các tham kh o đ a lý cho phép đ nh v đ i ư
t ng (nh khu v c r ng hay đ a đi m th ng m i) và s ki n (nh đ ng đ t) trên b m t qu đ tượ ư ơ ư
ph c v m c đích phân tích.
hình Vector và Raster: H th ng thông tin đ a lý làm vi c v i hai d ng mô hình d li u
đ a lý khác nhau v c b n - mô hình vector và mô hình raster. Trong hình vector, thông tin v ơ
đi m, đ ng và vùng đ c mã hoá l u d i d ng t p h p các to đ x,y. V trí c a đ i t ng ườ ượ ư ướ ư
đi m, nh l khoan, có th đ c bi u di n b i m t to đ đ n x,y. Đ i t ng d ng đ ng, nh ư ượ ơ ượ ườ ư
đ ng giao thông, sông su i, có th đ c l u d i d ng t p h p các to đ đi m. Đ i t ngườ ượ ư ướ ư
d ng vùng, nh khu v c buônn hay vùng l u v c sông, đ c l u nh m t vòng khép kín c a ư ư ượ ư ư
các đi m to đ .
hình vector r t h u ích đ i v i vi c mô t các đ i t ng riêng bi t, nh ng kém hi u qu ượ ư
h n trong miêu t c đ i t ng có s chuy n đ i liên t c nh ki u đ t ho c chi phí c tính choơ ượ ư ư
các b nh vi n. Mô hình raster đ c phát tri n cho mô ph ng các đ i t ng liên t c nh v y. M t ượ ượ ư
nh raster là m t t p h p các ô l i. C hình vector và raster đ u đ c dùng đ l u d li u ướ ượ ư
đ a lý v i nh ng u đi m, nh c đi m riêng, Các h GIS hi n đ i có kh năng qu n lý c hai mô ư ư ượ
hình này.
4. CÁC NHI M V C A GIS.
M c đích chung c a các H Thông tin đ a lý là th c hi n 6 nhi m v sau:
+ Nh p d li u
+ Thao tác d li u
+ Qu n lý d li u
+ H i đápphân tích
+ Hi n th
Nh p d li u: Tr c khi d li u đ a lý có th đ c dùng cho GIS, d li u này ph i đ cướ ư ư
chuy n sang d ng s thích h p. Quá trình chuy n d li u t b n đ gi y sang các file d li u
d ng s đ c g i là quá trình s hoá. ượ
ng ngh GIS hi n đ i có th th c hi n t đ ng hoàn toàn qtrìnhy v i công ngh
quét nh cho các đ i t ng l n; nh ng đ i t ng nh h n đòi h i m t s quá trình s hoá th ượ ượ ơ
công (dùng bàn s hoá). Ny nay, nhi u d ng d li u đ ath c s các đ nh d ng t ng ươ
thích GIS. Nh ng d li u này có th thu đ c t c nhà cung c p d li u và đ c nh p tr c ti p ượ ượ ế
vào GIS.
Thao tác d li u: nh ng tr ng h p các d ng d li u đòi h i đ c chuy n d ng ườ ượ
thao tác theo m t s cách đ th t ng thích v i m t h th ng nh t đ nh. Ví d , các thông tin ươ
đ a lý giá tr bi u di n khác nhau t i các t l khác nhau (h th ng đ ng ph đ c chi ti t hoá ượ ế
trong file v giao thông, kém chi ti t h n trong file đi u tra dân s mã b u đi n trong m c ế ơ ư
vùng). Tr c khi các thông tin này đ c k t h p v i nhau, chúng ph i đ c chuy n v cùng m tướ ượ ế ư
t l (m c chính xác ho c m c chi ti t). Đây có th ch s chuy n d ng t m th i cho m c đích ế
hi n th ho c c đ nh cho yêu c u phân tích. Công ngh GIS cung c p nhi u công c cho các
thao tác trên d li u không gian cho lo i b d li u không c n thi t. ế
Qu n lý d li u: Đ i v i nh ng d án GIS nh , có th l u các thông tin đ a lý d i d ng ư ướ
các file đ n gi n. Tuy nhiên, khi kích c d li u tr nên l n h n và s l ng ng i dùng cũngơ ơ ư ườ
nhi u lên, thì cách t t nh t là s d ng h qu n tr c s d li u (DBMS) đ giúp cho vi c l u gi , ơ ư
t ch c và qu n lý thông tin. M t DBMS ch đ n gi n là m t ph n m n qu n lý c s d li u. ơ ơ
nhi u c u trúc DBMS khác nhau, nh ng trong GIS c u trúc quan h t ra h u hi u nh t. ư
Trong c u trúc quan h , d li u đ c l u tr d ng các b ng. Các tr ng thu c tính chung ượ ư ườ
trong các b ng kc nhau đ c dùng đ liên k t các b ng này v i nhau. Do linh ho t nên c u ượ ế
trúc đ n gi n này đ c s d ng và tri n khai k r ng rãi trongc ng d ng c trong và ngoàiơ ượ
GIS.
H i đáp và phân tích: M t khi đã có m t h GIS l u gi các thông tin đ a lý, có th b t đ u ư
h i các câu h i đ n gi n nh : ơ ư
+ Ai là ch m nh đ t góc ph ?
+ Hai v trí cách nhau bao xa?
+ Vùng đ t dành cho ho t đ ng công nghi p đâu?
cácu h i phân tích nh : ư
+ T t c c v trí thích h p cho xây d ng các toà nhà m i n m đâu?
+ Ki u đ t u th cho r ng s i là gì? ư ế
+ N u xây d ng m t đ ng qu c l m i đây, giao thông s ch u nh h ng nh th nào?ế ư ưở ư ế
GIS cung c p c kh năng h i đáp đ n gi n "ch nh n" vàc công c phân tích tinh vi ơ
đ cung c p k p th i thông tin cho nh ng ng i qu n lýphân tích. Các h GIS hi n đ i có ườ
nhi u công c phân tích hi u qu , trong đó có hai công c quan tr ng đ c bi t:
Phân tích li n k :
+ T ng s khách ng trong bán kính 10 km khu hàng?
+ Nh ng lô đ t trong kho ng 60 m t m t đ ng?
Đ tr l i nh ng câu h i này, GIS s d ng ph ng pháp vùng đ m đ xác đ nh m i quan ươ
h li n k gi a các đ i t ng. ượ
Phân tích ch ng x p: ế Ch ng x p là quá trình tích h p các l p thông tin khác nhau. Các ế
thao tác phân tích đòi h i m t ho c nhi u l p d li u ph i đ c liên k t v t lý. S ch ng x p ư ế ế
này, hay liên k t không gian, có th là s k t h p d li u v đ t, đ d c, th m th c v t ho c sế ế
h u đ t v i đ nh giá thu . ế
Hi n th : V i nhi u thao tác trên d li u đ a lý, k t qu cu i cùng đ c hi n th t t nh t ế ư
d i d ng b n đ ho c bi u đ . B n đ khá hi u qu trong l u gi và trao đ i thông tin đ a lý.ướ ư
GIS cung c p nhi u công c m i và thú v đ m r ng tính ngh thu t và khoa h c c a ngành
b n đ . B n đ hi n th có th đ c k t h p v i các b n báo cáo, hình nh ba chi u, nh ch p ượ ế
nh ng d li u khác (đa ph ng ti n). ươ
5. D LI U CHO GIS
Nh ng d li u b n đ nào là c n thi t? ế Nhìn chungm t s lo i d li u b n đ ph bi n ế
sau:
B n đ n n : bao g m các b n đ đ ng ph , đ ng qu c l ; đ ng ranh gi i hành ườ ườ ườ
chính, ranh gi i vùng dân c ; sông, h ; m c biên gi i; tên đ a danh và b n đ raster. ư
B n đ d li u th ng m i: ươ Bao g m d li u liên quan đ n dân s /nhân kh u, ng i ế ườ
tiêu th , d ch v th ng m i, b o hi m s c kho , b t đ ng s n, truy n thông, qu ng cáo, c s ươ ơ
kinh doanh, v n t i, tình tr ng t i ph m.
B n đ d li u i tr ng ườ : Bao g m các d li u liên quan đ n môi tr ng, th i ti t, ế ườ ế
s c môi tr ng, nh v tinh, đ a hình các ngu n tài nguyên thiên nhiên. ườ
B n đ tham kh o chung: B n đ th gi i và qu c gia; các d li u làm n n cho các c ế ơ
s d li u riêng.
6. CÁCNG NGH LIÊN QUAN
GIS liên quan m t thi t v i m t s h th ng thông tin khác, nh ng kh năng thao tác và ế ư
phân tích các d li u đ ach ng ngh GIS là th c hi n đ c. M c dù khôngquy t c ượ
chính t c v ch phân lo i các h th ng tng tin, nh ng nh ng gi i thi u d i đây s giúp ư ướ
phân bi t GIS v i các công ngh desktop mapping, tr giúp thi t k nh y tính (computer- ế ế
aided design - CAD), vi n thám (remote sensing), h qu n tr c s d li u (DBMS), và h th ng ơ
đ nh v toàn c u (global positioning systems-GPS).
Desktop Mapping (thành l p b n đ ): desktop mapping system s d ng b n đ đ t
ch c d li u và t ng tác ng i dùng. Tr ng tâm c a h th ng này là thành l p b n đ : b n đ ươ ườ
là c s d li u. Ph n l n các h th ng Desktop Mapping đ u h n ch h n so v i GIS v khơ ế ơ
năng qu n lý d li u, phân tích không giankh năng tuỳ bi n. Các h th ng Desktop mapping ế
ho t đ ng trên các máy tính đ n nh PC, Macintosh, và các máy tr m UNIX nh .
CAD (tr giúp thi t k nh mày tính): ế ế H th ng CAD tr giúp cho vi c t o ra các b n
thi t k xây d ng nhà và c s h t ng. Tính năng y đòi h i các thành ph n c a nh ng đ cế ế ơ
tr ng c đ nh đ c t p h p đ t o nên toàn b c u trúc. CADu c u m t s quy t c v vi cư ư
t p h p các thành ph n và các kh năng phân tích r t gi i h n. H th ng CAD có th đ c m ượ
r ng đ h tr b n đ nh ng thông th ng b gi i h n trong qu n lýphân tích các c s d ư ườ ơ
li u đ a lý l n.
Vi n thám và GPS (h th ng đ nh v toàn c u): Vi n thám ngành khoa h c nghiên
c u b m t trái đ t s d ng k thu t c m bi n nh quay camera t y bay, các tr m thu GPS ế ư
ho c các thi t b khác. Các thi t b c m bi n này thu th p d li u d ng nh và cung c p các kh ế ế ế
năng thao tác, phân tích và mô ph ng nh ng nh này. Do thi u các tính năng phân tích và qu n ế
lý d li u đ a lý, nên không th g i là GIS th c s .
DBMS (H qu n tr c s d li u): ơ H qu n tr c s d li u chuyên v l u tr qu n ơ ư
lý t t c c d ng d li u bao g m c d li u đ a lý. Nhi u h GIS đã s d ng DBMS v i m c
đích l u tr d li u. DBMS không có các công c phân tích và mô ph ng nh GIS.ư ư