1
ĐẠI HỌC QUỐC GIA HÀ NỘI
TRƯỜNG ĐẠI HỌC CÔNG NGHỆ
NGUYỄN VĂN TUẤN
ỨNG DỤNG GIS TRONG
QUẢN LÝ QUY HOẠCH XÂY DỰNG
LUẬN VĂN THẠC SỸ
Hà Nội – 2011
2
LỜI CAM ĐOAN
Tôi xin cam đoan kết quả đạt được trong luận văn là sản phẩm của riêng cá
nhân tôi. Những điều được trình bày trong toàn bộ nội dung của luận văn, hoặc là của
cá nhân hoặc là được tổng hợp từ nhiều nguồn tài liệu. Tất cả các tài liệu tham khảo
đều có xuất xứ rõ ràng và được trích dẫn hợp pháp.
Tôi xin hoàn toàn chịu trách nhiệm theo quy định cho lời cam đoan của mình.
Hà Nội, ngày 11 tháng 5 năm 2011
Người cam đoan
Nguyễn Văn Tuấn
3
LỜI CẢM ƠN
Trong quá trình học tập và hoàn thành luận văn tốt nghiệp, tôi đã nhận được rất
nhiều sự giúp đỡ, động viên từ thầy cô, gia đình và bạn bè. Tôi muốn bày tỏ sự cảm ơn
sâu sắc của mình tới tất cả mọi người.
Tôi xin bày tỏ sự cám ơn đặc biệt tới TS Nguyễn Ngọc Hóa, người đã định hướng
cho tôi trong lựa chọn đề tài, đưa ra những nhận xét quý giá và trực tiếp hướng dẫn tôi
trong suốt quá trình nghiên cứu và hoàn thành luận văn tốt nghiệp.
Tôi xin cảm ơn các thầy cô trong khoa CNTT - Trường Đại học Công nghệ -
ĐHQG Hà Nội đã dạy bảo tận tình cho tôi trong suốt khoảng thời gian học tập tại
trường.
Tôi xin cảm ơn toàn thể bạn bè đồng nghiệp tại Trung tâm Cơ sở dữ liệu và Hệ
thống thông tin – Trung tâm Viễn thám Quốc gia, đơn vị mà tôi đang công tác, đã chia
sẻ, giúp đỡ tạo điều kiện cho tôi tham gia khoá học và hoàn thành khoá luận này. Xin
cảm ơn tất cả những bạn bè đã giúp đỡ tôi trong suốt quá trình học tập và công tác.
Cuối cùng, tôi xin gửi lời cảm ơn sâu sắc nhất tới gia đình của mình, nguồn
động viên và cổ vũ lớn lao và là động lực giúp tôi thành công trong công việc và trong
cuộc sống.
Hà Nội, ngày 11 tháng 5 năm 2011
Nguyễn Văn Tuấn
4
MỤC LỤC
LỜI CAM ĐOAN................................................................................................................. 1
LỜI CẢM ƠN ...................................................................................................................... 3
DANH MỤC TỪ VIẾT TẮT............................................................................................... 6
DANH MỤC HÌNH.............................................................................................................. 7
MỞ ĐẦU .............................................................................................................................. 8
Chương 1. Tổng quan về GIS và GIS 3D.......................................................................... 10
1.1 Khái niệm cơ bản về hệ thống thông tin địa lý....................................................................10
1.2 Các thành phần của GIS.....................................................................................................11
1.3 Các chức năng của GIS......................................................................................................11
1.4 GIS 3D..............................................................................................................................14
1.4.1 Một số khái niệm cơ bản................................................................................................15
1.4.1.1 Mô hình độ cao số..........................................................................................................15
1.4.1.2 Mô hình địa hình số.......................................................................................................15
1.4.1.3 Mô hình bề mặt số .........................................................................................................15
1.4.2 Lưu trữ dữ liệu 3D .........................................................................................................15
1.4.3 Khái niệm về cấp độ chi tiết...........................................................................................17
1.4.4 Biểu diễn đối tượng 3D..................................................................................................18
1.4.4.1 Điểm .............................................................................................................................18
1.4.4.2 Đường thẳng..................................................................................................................18
1.4.4.3 Mặt phẳng......................................................................................................................19
1.4.4.4 Đường cong...................................................................................................................20
1.4.4.5 Hình khối.......................................................................................................................23
1.5 Một số ứng dụng của mô hình địa hình số 3D ....................................................................24
1.5.1 Các ứng dụng trong việc giám sát và phát hiện tài nguyên..............................................24
1.5.2 Các ứng dụng trong xây dựng cơ sở hạ tầng và viễn thông .............................................24
1.5.3 Các ứng dụng trong lĩnh vực quốc phòng .......................................................................25
1.6 Tình hình ứng dụng GIS ở Việt Nam .................................................................................25
1.7 Kết luận.............................................................................................................................27
Chương 2. Công tác quản lý quy hoạch xây dựng đô thị và ứng dụng của GIS.............. 28
2.1 Thực trạng công tác quản lý quy hoạch xây dựng và quản lý đô thị ....................................28
2.1.1 Sơ đồ trình tự lập đồ án quy hoạch .................................................................................30
2.1.2 Một số nhân tố tác động đến công tác lập đồ án quy hoạch.............................................30
2.1.3 Các khó khăn trong công tác quản lý quy hoạch xây dựng và đô thị hiện nay..................31
2.2 Ứng dụng GIS trong quản lý quy hoạch xây dựng và đô thị................................................32
2.2.1 Quản lý nhà nước...........................................................................................................33
2.2.2 Xây dựng cơ sở dữ liệu nền và chuyên ngành.................................................................34
2.2.3 Tạo, lập các báo cáo.......................................................................................................34
2.2.4 Cải thiện chất lượng và số lượng thông tin địa lý............................................................35
5
2.3 Sự cần thiết của GIS 3D trong quy hoạch quản lý đô thị.....................................................36
2.4 Kết luận.............................................................................................................................37
Chương 3. Phát triển thử nghiệm hệ thống và đánh giá kết quả thu được...................... 38
3.1 Yêu cầu đặt ra....................................................................................................................38
3.2 Thiết kế hệ thống...............................................................................................................40
3.2.1 Kiến trúc tổng thể của hệ thống......................................................................................40
3.2.2 Mô hình phân cấp chức năng của phân hệ GIS 3D..........................................................41
3.2.3 Sơ đồ luồng dữ liệu........................................................................................................42
3.3 Xây dựng mô hình 3D từ dữ liệu 2D ..................................................................................43
3.3.1 Phép nội suy ..................................................................................................................43
3.3.2 Xây dựng bề mặt địa hình 3D.........................................................................................44
3.4 Các kết quả đạt được .........................................................................................................47
3.4.1 Xây dựng mô hình địa hình số........................................................................................47
3.4.2 Xây dựng bản đồ hiện trạng địa hình 3D và các thuộc tính từ 2D....................................48
3.4.3 Xây dựng mô hình 3D hoá các bản vẽ AutoCAD ...........................................................51
3.4.4 Quản lý kiểm soát không gian ........................................................................................51
3.4.5 Quy hoạch kiến trúc cảnh quan ......................................................................................57
3.4.6 Phân vùng không gian....................................................................................................58
3.5 Kết luận.............................................................................................................................59
Chương 4. Kết luận và hướng phát triển .......................................................................... 60
TÀI LIỆU THAM KHẢO ................................................................................................. 62