ỨNG DỤNG GIS TRONG QUẢN LÍ TÀI NGUYÊN VÀ MÔI TRƯỜNG

Bạn đang xem bản rút gọn của tài liệu. Xem và tải ngay bản đầy đủ của tài liệu tại đây (8.53 MB, 137 trang )

TRƯỜNG ĐẠI HỌC SƯ PHẠM
KHOA ĐỊA LÍ

ĐỀ CƯƠNG BÀI GIẢNG

ỨNG DỤNG GIS TRONG QUẢN LÍ
TÀI NGUYÊN VÀ MÔI TRƯỜNG

GIẢNG VIÊN: NGUYỄN THỊ DIỆU
GV: ThS. Nguyễn Thị Diệu
KHOA ĐỊA LÝ – ĐHSP ĐN

ĐÀ NẴNG, 8/2015
1

2

ĐỀ CƯƠNG GIẢN LƯỢC HỌC PHẦN

Tên học phần: GIS TRONG QUẢN LÝ MÔI TRƯỜNG
Số tín chỉ: 2 (15 tiết lên lớp, 15 tiết thực hành, ôn tập và kiểm tra)
Bộ môn/Khoa phụ trách: Địa lý
Mã số học phần: 319067
Dạy cho các ngành:
1. Mô tả học phần: Học phần bao gồm các nội dung về khái niệm, vai trò và úng
dụng GIS; Một số loại CSDL GIS; giới thiệu phần mềm Mapinfo; tổ chức thông tin
bản đồ trong Mapinfo; Thành lập và biên tập bản đồ bằng Mapinfo và một số ứng
dụng cụ thể trong quản lí tài nguyên và môi trường.
2. Điều kiện tiên quyết: SV phải có kiến thức về Bản đồ học và tin học đại

cương…
3. Mục tiêu của học phần:
– Mục tiêu kiến thức:
– Cung cấp cho sinh viên những kiến thức cơ bản về các bộ phận cấu thành hệ
thống thông tin địa lý, cách tổ chức một cơ sở dữ liệu địa lý.
– Hướng dẫn sử dụng phần mềm Mapinfo.
– Sử dụng phần mềm Mapinfo vào công việc thực tiễn công việc.
– Mục tiêu kỹ năng:
– Rèn luyện một số kỹ năng số hoá bản đồ, biên tập một số bản đồ chuyên đề
Việt Nam, Thế giới, biên tập bản đồ các chuyên đề về quản lý tài nguyên và môi
trường, in ra giấy các bản đồ theo tỷ lệ và bố cục tuỳ chọn.
– Mục tiêu thái độ:
+ Yêu thích môn học.
+ Có phương pháp làm việc khoa học, biết giải quyết những vấn đề mới cũng
như những thực tiễn đặt ra trong quá trình nghiên cứu; từ đó rút được những kinh
nghiệm thiết thực, hình thành năng lực tư duy, có tính sáng tạo và linh hoạt.
4. Nội dung chi tiết học phần và hình thức dạy học:
A. PHẦN LÝ THUYẾT: 15 tiết
Phần 1: Giới thiệu sơ lược về hệ thống thông tin địa lý (GIS)
Chương 1: Giới thiệu sơ lược về hệ thống thông tin địa lý
1. 1. Giới thiệu chung về hệ thống thông tin địa lý
1. 2. Các thành phần cơ bản của công ghệ GIS
3

1. 3. Chức năng của công nghệ GIS
1. 4. Mối quan hệ giữa GIS và các ngành khác:
1. 5. Ứng dụng GIS trong quản lý tài nguyên và môi trường
Chương 2: Cơ sở dữ liệu địa lý
2.1. Khái quát về cơ sở dữ liệu địa lý

2.2. Dữ liệu không gian
2.3. Dữ liệu thuộc tính
2.4. Mối quan hệ giữa dữ liệu không gian và dữ liệu thuộc tính
Phần 2: Phần mềm ứng dụng GIS (Mapinfo)
Chương 3: Khái quát đôi nét về phần mềm Mapinfo
3.1. Tính năng của phần mềm Mapinfo
3.2. Các dạng dạng dữ liệu trong Mapinfo
3.3. Tổ chức thông tin bản đồ trong Mapinfo
3.4. Các cửa sổ làm việc trong Mapinfo
3.5. Thiết lập tham số cho hệ thống của phần mềm
Chương 4: Phép chiếu và hệ thọa độ trong Mapinfo
4.1. Phép chiếu và hệ tọa độ trong Mapinfo
4.2. Xác định và chuyển đổi phép chiếu trong Mapinfo
4.3. Xác định tọa độ trên cửa sổ Map
Chương 5: Thực đơn và các chức năng cơ bản của Mapinfo
5.1. Thực đơn và các chức năng cơ bản của nó
5.2. Các hộp công cụ của Mapinfo
Chương 6: Xây dựng dữ liệu không gian
6.1. Chuẩn bị bản đồ (bản đồ nguồn)
6.2. Đăng kí bản đồ quét vào Mapinfo
6.3. Tách lớp đối tượng và số hóa dữ liệu
6.4. Làm việc với các đối tượng đồ họa
Chương 7: Xây dựng dữ liệu thuộc tính
7.1. Mở Table
7.2. Đóng Table
7.3. Lưu các Table
7.4. Tạo mới bảng dữ liệu thuộc tính
7.5. Nhập dữ liệu thuộc tính
4

7.6. Thao tác với bảng dữ liệu thuộc tính (Xóa, ..)
7.7. Nhập dữ liệu bằng liên kết dữ liệu với phần mềm khác
7.8. Triết xuất thông tin thuộc tính
Chương 8: Thành lập và biên tập bản đồ
8.1. Bản đồ chuyên đề
8.2. Biên tập bản đồ
Chương 9: MỘT SỐ ỨNG DỤNG GIS TRONG QUẢN LÍ TÀI NGUYÊN VÀ MÔI TRƯỜNG

9.1. Ứng dụng trong quản lí đất đai
9.2. Phân chia quản lí bằng lệnh Redistrict
9.3. Xác định diện tích theo tiêu chuẩn đặt ra.
9.4. Xác định vị trí
9.5.Tính toán biến động sử dụng đất
PHẦN THỰC HÀNH: 15 tiết
1/ Làm việc với bảng số liệu
2/ Làm việc với các menu, các lệnh trong Mapinfo 9.0
– Mở, lưu, đổi tên các file bản đồ có sẵn.
– Thay đổi cấu trúc, đóng gói dữ liệu….
– Khám phá nội dung của các file số liệu
3/ Thành lập các bản đồ chuyên đề với file World, Vietnam.
– Lập bản đồ các châu.
– Lập bản đồ các vùng của Việt Nam trên cơ sở các tỉnh.
– Lập một số bản đồ chuyên đề.
4/ Chọn Select và SQL select.
5/ Cập nhật dữ liệu (Update column), Join.
6/ Biên tập bản đồ chuyên đề các loại
7/ Ứng dụng GIS trong quản lí môi trường
5. Tài liệu tham khảo
[1]. Nguyễn Thị Diệu (2011), Đề cương bài giảng hệ thống thông tin địa lí

[2]. Bùi Hữu Mạnh (2007), Hướng dẫn sử dụng MapInfo Professional Verson
7.0, Nhà xuất bản Khoa học và Kỹ thuật.
[3]. Nguyễn Thế Thận (2000), Tổ chức hệ thống thông tin địa lý và phần mềm
Mapinfo 4.0, Nhà xuất bản Xây dựng
[4]. Nguyễn Quang Tuấn (2006), Hệ thống thông tin địa lý, Giáo trình trường
ĐHKH Huế.
5

6. Phương pháp đánh giá học phần:
– Thực hành, Bài tập
0.2
– Kiểm tra giữa kỳ
0.2
– Thi học phần
0.6
Cộng
10
Đà Nẵng, ngày 17 tháng 02 năm 2014
Duyệt của Khoa (hoặc bộ môn)

Trưởng nhóm giảng dạy
(Họ tên và chữ ký)

6

Phần I: Các kiến thức cơ bản về GIS
CHƯƠNG 1: MỞ ĐẦU VỀ HỆ THỐNG THÔNG TIN ĐỊA LÝ
1.1. Định nghĩa về hệ thống thông tin địa lí

1.1.1. Định nghĩa về hệ thống thông tin địa lí (GIS)
– GIS là từ viết tắt của:
+ G: Geographic – dữ liệu không gian thể hiện vị trí, hình dạng (điểm, tuyến,
vùng).
+ I : Information – thuộc tính, không thể hiện vị trí (như mô tả bằng văn bản,
số, tên…).
+ S: System – Sự liên kết bên trong giữa các thành phần khác nhau (phần cứng,
phần mềm).
Địa lý (geography) được hình thành từ hai khái niệm: trái đất (geo-earth) và tiến
trình mô tả (graphy). Như vậy, địa lý được xem như tiến trình mô tả trái đất. Khi mô tả
trái đất, các nhà địa lý luôn đề cập đến quan hệ không gian. Chìa khóa của nghiên cứu
các quan hệ không gian là bản đồ. Theo Hiệp hội Bản đồ Quốc tế thì bản đồ là biểu
diễn bằng đồ họa tập các đặc trưng trừu tượng và các quan hệ không gian trên bề mặt
trái đất. Nói một cách khác bản đồ là quá trình chuyển đổi từ thông tin bề mặt trái đất
sang bản đồ giấy.
Sự ra đời của hệ thống thông tin địa lý là một bước tiến hết sức to lớn trên con
đường đưa các ý tưởng và kết quả nghiên cứu địa lý, cách tiếp cận hệ thống theo quan
điểm của địa lý học hiện đại vào cuộc sống. Ngày nay, GIS đã được ứng dụng ở rất
nhiều lĩnh vực khác nhau. Cùng với sự phát triển của công nghệ thông tin, đã làm cho
các hệ thống GIS tăng cường khả năng tập hợp các nguồn thông tin để xử lý, lưu trữ và
cung cấp các thông tin chuyên ngành khác nhau đáp ứng được yêu cầu của người sử
dụng. Chính nhờ sự tổ chức sắp xếp và quản lý các dữ liệu trong hệ thống thông tin địa
lý một cách khoa học, chặt chẽ nên có thể sử dụng chúng một cách hiệu quả cho nhiều
mục đích khác nhau.
Lĩnh vực GIS đặc trưng bởi sự đa dạng trong ứng dụng. Khái niệm GIS được
phát triển trên nền của nhiều lĩnh vực khác nhau như khoa học máy tính, khoa học trái
đất, các khoa học ứng dụng (hành chính, đất đai, môi trường..). Sự đa dạng của các
lĩnh vực ứng dụng, các phương pháp và khái niệm khác nhau được áp dụng trong GIS
dẫn đến có rất nhiều khái niệm khác nhau về GIS:
– Tập hợp các công cụ dùng để thu thập, lưu trữ, truy cập, biến đổi và thể hiện

dữ liệu không gian ghi nhận được từ thế giới thực tiễn.
7

– Hệ thống quản lý cơ sở dữ liệu trên máy tính dùng để thu thập, lưu trữ, truy
cập, phân tích và thể hiện dữ liệu không gian.
– Hệ thống hỗ trợ ra quyết định có chức năng tích hợp dữ liệu không gian vào
giải quyết các vấn đề thực tiễn.
– Theo ESRI (2000): “Hệ thống thông tin địa lý (GIS) là một hệ thống thông tin
(trên hệ máy tính) được thiết kế để thu thập, lưu trữ, cập nhật, tích hợp và xử lí, tra
cứu, phân tích và hiển thị mọi dạng dữ liệu địa lí”.
GIS LÀ GÌ?
Là phương pháp để hình dung, mô phỏng,
phân tích và thể hiện dữ liệu không gian.

Hình 1.1: Các lớp dữ liệu được tách từ thế giới thực
Từ các định nghĩa nêu trên, chúng ta có một định nghĩa tổng quát về GIS như
sau: “GIS là tập hợp có tổ chức của phấn cứng máy tính, phần mềm, dữ liệu địa lý và
các thủ tục của người sử dụng nhằm trợ giúp việc thu nhận, lưu trữ, quản lý thông tin
không gian từ thể giới thực để giải quyết các vấn đề tổng hợp thông tin cho các mục
đích của con người đặt ra”.
1.1.2. NHỮNG GÌ KHÔNG PHẢI LÀ GIS?
– GPS: Hệ thống định vị toàn cầu
– Bản đồ tĩnh: Bản đồ giấy hoặc bản đồ số
– Các phần mềm
– CAD (Computer-Aided Design)

8

1.2. Các thành phần cơ bản của công nghệ GIS
Một hệ thống thông tin địa lý bao gồm những thành phần cơ bản sau:

Hình 1.2: Các thành phần cơ bản của công nghệ GIS
a. Phần cứng: bao gồm máy tính điều khiển mọi hoạt động của hệ thống và các
thiết bị ngoại vi.

Hình 1.3: Phần cứng
b. Phần mềm: cung cấp công cụ và thực hiện các chức năng:
+ Thu thập dữ liệu không gian và dữ liệu thuộc tính từ các nguồn thông tin khác
nhau
+ Lưu trữ, cập nhật, điều chỉnh và tổ chức các cơ sở dữ liệu nói trên.
+ Phân tích biến đổi, điều chỉnh và tổ chức các cơ sở dữ liệu nhằm giải quyết
các bài toán tối ưu và mô hình mô phỏng không gian và thời gian
+ Đưa ra các thông tin theo yêu cầu đối với dạng khác nhau.
Ngoài ra phần mềm cần phải có khả năng phát triển và nâng cấp theo các yêu
cầu đặt ra của hệ thống.
9

Hiện nay có rất nhiều phần mềm GIS, trong đó có một số phầm mềm tương đối
phổ biến là ARC/INFO, Mapinfo, Arcview…
: đây là thành phần quan trọng nhất của GIS.
+ Dữ liệu không gian (Spatial data).
+ Dữ liệu thuộc tính (No spatial data) được tổ chức theo một mục tiêu xác định
bởi một hệ quản trị cơ sở dữ liệu (DataBase Management System).

Dữ liệu không gian
Dữ liệu thuộc tính

Hình 1.4: Cơ sở dữ liệu GIS

d.Con người: yếu tố con người có ảnh hưởng rất lớn đối với GIS, đặc biệt trong
việc điều khiển hệ thống và phát triển các ứng dụng. Con người trong hệ GIS làm việc
ở 3 cấp khác nhau:
+ Nhóm 1: Là nhóm kĩ thuật viên thao tác trực tiếp trên thiết bị phần mềm để
thu thập, nhập, tổ chức, lưu trữ và hiển thị theo yêu cầu của người quản trị hay sử dụng
hệ thống.
+ Nhóm 2: Là nhóm chuyên viên GIS sử dụng hệ thống để thực hiện các bài
toán phân tích đánh giá, giải quyết các vấn đề theo một mục đích xác định để làm chức
năng trợ giúp và ra quyết định do người sử dụng yêu cầu.
+ Nhóm 3: Là nhóm người khai thác sử dụng, họ sử dụng các kết quả, các báo
cáo của GIS để ra quyết định
e. Phương pháp: phương pháp phụ thuộc vào ý tưởng của các xây dựng hệ
thống, sự thành công của một hệ GIS phụ thuộc vào phương pháp được sử dụng để
thiết kế hệ thống. Ngoài ra, phương pháp còn phụ thuộc vào đặc điểm từng lĩnh vực
ứng dụng GIS mà có hướng phân tích phù hợp.

10

1.3. Chức năng của công nghệ GIS

Hình1.5 : Các chức năng của GIS

– Thu thập và nhập dữ liệu: Là quá trình mã hóa dữ liệu thành dạng có thể đọc
và lưu trữ trên máy tính (tạo cơ sở dữ liệu). Nhập dữ liệu đóng vai trò rất quan trọng
trong việc tạo ra cơ sở dữ liệu đầy đủ và chính xác.
– Tổ chức lưu trữ dữ liệu: Dữ liệu địa lý thể hiện thế giới thực được quản lý
trong GIS theo các mô hình dữ liệu nhất định. Dữ liệu thuộc tính thường được quản lý

dưới dạng mô hình quan hệ, trong khi dữ liệu không gian được quản lý dưới dạng mô
hình dữ liệu vector và raster. Có thể chuyển đổi qua lại giữa hai mô hình: vector sang
raster (raster hóa) hoặc raster sang vector (vector hóa).
– Truy vấn, phân tích dữ liệu không gian địa lý: Các chức năng phân tích được
phát triển khá hoàn thiện, GIS được ứng dụng vào rất nhiều lĩnh vực khác nhau như:
+ Cho phép người sử dụng cập nhật nhanh chóng và chính xác các lớp giao
thông, thủy hệ, dân cư và thực phủ dựa vào ảnh viễn thám.
+ Phân tích bản đồ biến động đất giữa hai thời điểm cụ thể để đánh giá được
mức độ và xu thế thay đổi giữa các loại hình sử dụng đất trên một lãnh thổ.
+ Thành lập bản đồ.

11

+ Quy hoạch và quản lý đô thị, quản lý hạ tầng cơ sở và thông tin địa ốc, quản
lý tài nguyên và giám sát môi trường….
– Hiển thị và xuất dữ liệu không gian địa lý: GIS cho phép lưu trữ và hiển thị
thông tin hoàn toàn tách biệt, có thể hiển thị được thông tin ở các tỷ lệ khác nhau, mức
độ chi tiết của thông tin được lưu trữ chỉ bị giới hạn bởi khả năng lưu trữ phần cứng và
phương pháp mà phần mềm dùng để hiển thị dữ liệu. Người ta chỉ có thể hiển thị
thông tin ở mức độ chi tiết kém hơn nó được lưu trữ, do đó thông tin cần được nhập
vào ở độ chi tiết cao nhất. Ngoài ra, dữ liệu được cung cấp bởi GIS không chỉ đơn
thuần là bản đồ mà còn có cả bản báo cáo, biểu đồ, hình ảnh, ….
1.4. Mối quan hệ giữa GIS và các khoa học khác
GIS là sự hội tụ các lĩnh vực công nghệ và các ngành truyền thống. GIS được gọi
là công nghệ xúc tác vì tiềm năng to lớn cuả nó đối với phạm vi các ngành có liên
quan đến dữ liệu không gian. GIS hợp nhất các dữ liệu mang tính liên ngành lại bằng
tổng hợp, mô hình hoá và phân tích.
Cũng như các ngành khoa học ứng dụng khác, trong quá trình phát triển công
nghệ GIS liên quan mật thiết các ngành nền tảng đó là:

GIS được xây dựng dựa trên các tri thức của nhiều ngành khoa học khác nhau
để tạo ra một ngành khoa học mới. Trong đó:
– Ngành địa lý: là ngành liên quan mật thiết tới vấn đề hiểu thế giới và vị trí của
con người trong thế giới, cung cấp các kỹ thuật phân tích không gian.
– Ngành bản đồ: bản đồ chính là dữ liệu đầu vào của GIS đồng thời cũng là
khuôn mẫu quan trọng nhất của đầu ra GIS.
– Công nghệ viễn thám, ảnh máy bay: ảnh viễn thám và ảnh máy bay là nguồn dữ
liệu quan trọng của GIS. Viễn thám bao gồm cả kĩ thuật thu thập và xử lý dữ liệu mọi
vị trí trên địa cầu với giá rẻ, ảnh máy bay và kỹ thuật đo chính xác của chúng là nguồn
dữ liệu chính xác về độ cao bề mặt trái đất sử dụng làm đầu vào của GIS.
– Bản đồ địa hình: cung cấp dữ liệu có chất lượng cao về vị trí của ranh giới đất
đai, nhà cửa…
– Ngành đo đạc: cung cấp các vị trí cần quản lý và các phương pháp phân tích dữ
liệu GIS.
– Ngành thống kê: đặc biệt quan trọng trong việc hiểu các lỗi hoặc tính không
chắc chắn trong dữ liệu GIS.
– Khoa học tính toán: tự động thiết kế bằng máy tính cung cấp các kỹ thuật nhập,
hiển thị, biểu diễn dữ liệu. Máy tính hoạt động như một chuyên gia trong việc thiết kế
bản đồ, phát sinh các dặc trưng bản đồ.
– Toán học: các ngành như hình học, đồ thị được sử dụng trong thiết kế và phân
tích dữ liệu không gian.

12

1.5.

Các lĩnh vực ứng dụng GIS
Công nghệ GIS ngày càng được sử dụng rộng rãi. GIS có khả năng sử dụng dữ
liệu không gian và phi không gian từ các nguồn khác nhau khi thực hiện phân tích

không gian để trả lời các câu hỏi của người dùng như:
– Có cái gì ở…? Nhận diện: nhận biết tên hay các thông tin khác của đối tượng
nào đó trên bản đồ.
– … ở đâu? Vị trí: chỉ ra một hoặc nhiều vị trí thỏa mãn yêu cầu người dùng.
– Cái gì thay đổi từ…? Xu thế: câu hỏi liên quan trực tiếp đến các dữ liệu không
gian tạm thời, ví dụ như câu hỏi liên quan tới phát triển thành phố sẽ đưa ra các vùng
quy hoạch chính trên bản đồ GIS.
– Đường đi nào tốt nhất từ… đến…? Tìm đường đi tối ưu: dựa trên cơ sở mạng
lưới của đường đi cho biết đường đi nào là rẻ nhất, ngắn nhất… mở rộng ra là đường đi
qua một hệ thống điểm.
– Giữa… và … có quan hệ gì? Mẫu: câu hỏi này khác phức tạp tác động trên nhiều
tập dữ liệu như quan hệ giữa vị trí nhà máy và địa phương, khí hậu và vùng sản xuất…
– Cái gì xảy ra nếu…? Mô hình: đây là câu hỏi liên quan đến các hoạt động lập kế
hoạch và dự án như khi nâng cấp hệ thống giao thông tại Hải Phòng thì ảnh hưởng thế
nào tới mạng lưới cung cấp điện, điện thoại, nước, dân cư…
– Dưới đây là một vài ứng dụng chủ yếu của GIS trong thực tế:
+ Quản lý và lập kế hoạch mạng lưới đường phố: bao gồm các chức năng tìm
kiếm địa chỉ, tìm ví trí khi biết địa chỉ đường phố; điều khiển đường đi, lập kế hoạch
lưu thông xe cộ; phân tích vị trí, chọn địa điểm xây dựng các công trình công cộng; lập
kế hoạch phát triển đường giao thông.
+ Giám sát tài nguyên thiên nhiên, môi trường: bao gồm chức năng quản lý tài
nguyên, phân tích tác động môi trường…
+ Quản lý đất đai: lập kế hoạch cùng, miền sử dụng đất; quản lý tưới tiêu…
+ Quản lý và lập các dịch vụ công cộng: bao gồm các chức năng tìm địa điểm
cho các công trình ngầm; quản lý, bảo dưỡng công trình…
+ Phân tích tổng điều tra dân số, lập bản đồ các dịch vụ y tế, bưu điện và các dịch
vụ công cộng khác…

13

CHƯƠNG 2:CƠ SỞ DỮ LIỆU ĐỊA LÝ
2.1. Khái quát về cơ sở dữ liệu địa lí
2.1.1. Khái niệm về cơ sở dữ liệu (database)
Theo Bách khoa toàn thư thì cơ sở dữ liệu được hiểu theo định nghĩa kiểu kĩ thuật
thì nó là một tập hợp thông tin có cấu trúc. Tuy nhiên, thuật ngữ này thường dùng
trong công nghệ thông tin và nó thường được hiểu rõ hơn dưới dạng một tập hợp liên
kết các dữ liệu, thường đủ lớn để lưu trên một thiết bị lưu trữ như đĩa hay băng. Dữ
liệu này được duy trì dưới dạng một tập hợp các tập tin trong hệ điều hành hay được
lưu trữ trong các hệ quản trị cơ sở dữ liệu.
Dữ liệu có thể tổ chức thành tập tin (hay còn gọi là File) hoặc nhiều File hoặc
thành các tập hợp trên máy tính.
2.1.2. Khái quát về cơ sở dữ liệu địa lí
Dữ liệu địa lý nhằm phản ảnh thế giới thực, cần trả lời được các câu hỏi:
– Cái gì? (dữ liệu thuộc tính).
– Ở đâu? (dữ liệu không gian).
– Khi nào? (thời gian).
– Tương tác với các đối tượng khác ra sao? (quan hệ).
Một đối tượng của dữ liệu địa lý được coi là đã xác định khi có thông tin về các
lĩnh vực trên.
Một cơ sở dữ liệu của hệ thống thông tin địa lý có thể chia ra làm hai loại dữ liệu
cơ bản: dữ liệu không gian và phi không gian (thuộc tính). Với mỗi loại có những đặc
điểm riêng và chúng khác nhau về yêu cầu lưu giữ số liệu, hiệu quả xử lý và hiển thị.
– Dữ liệu không gian là những mô tả số của hình ảnh bản đồ, chúng bao gồm toạ
độ, quy luật và các ký hiệu dùng để xác định một hình ảnh bản đồ cụ thể trên tờ bản
đồ. Hệ thống thông tin địa lý dùng các dữ liệu không gian để tạo ra một bản đồ hay
hình ảnh bản đồ trên màn hình hoặc trên giấy thông qua thiết bị ngoại vi.v.v.
– Dữ liệu phi không gian được gọi là dữ liệu thuôc tính: là những diễn tả đặc tính,
số lượng, mối quan hệ giữa các hình ảnh bản đồ với vị trí địa lý của chúng.
Đặc điểm quan trọng trong tổ chức dữ liệu của GIS là: dữ liệu không gian (bản

đồ) và dữ liệu thuộc tính được lưu trữ trong cùng một cơ sở dữ liệu (CSDL) và có
quan hệ chặt chẽ với nhau.
2.2. Mô hình dữ liệu không gian.
Dữ liệu là trung tâm của hệ thống GIS, hệ thống GIS chứa càng nhiều thì chúng
càng có ý nghĩa. Dữ liệu của hệ GIS được lưu trữ trong CSDL và chúng được thu thập
thông qua các mô hình thế giới thực. Dữ liệu trong hệ GIS còn được gọi là thông tin
không gian. Đặc trưng thông tin không gian là có khả năng mô tả “vật thể ở đâu” nhờ
14

vị trí tham chiếu, đơn vị đo và quan hệ không gian. Chúng còn khả năng mô tả “hình
dạng hiện tượng” thông qua mô tả chất lượng, số lượng của hình dạng và cấu trúc.
Cuối cùng, đặc trưng thông tin không gian mô tả “quan hệ và tương tác” giữa các hiện
tượng tự nhiên. Mô hình không gian đặc biệt quan trọng vì cách thức thông tin sẽ ảnh
hưởng đến khả năng thực hiện phân tích dữ liệu và khả năng hiển thị đồ hoạ của hệ
thống.
Thông thường dữ liệu không gian của GIS được quản lý ở dạng các lớp đối tượng,
mỗi một lớp chứa các hình ảnh bản đồ liên quan đến một chức năng, ứng dụng cụ thể.
Ví dụ: lớp thông tin không gian về loai đất, lớp thông tin về giao thông, lớp thông tin
về địa hình, lớp thông tin về lưới tọa độ, lớp thông tin về quy hoạch.
2.2.1. Các loại dữ liệu không gian
Trong cơ sở dữ liệu không gian có thể được lưu trữ ở nhiều dạng khác nhau như
dưới dạng vectơ, dạng raster, TIN.,. tuy nhiên có 2 loại dữ liệu không gian phổ biến là
vectơ, dạng raster
– Mô hình Vector lưu trữ các cặp toạ độ của các đối tượng.

Hình 2.3: mô hình Vector

– Mô hình Raster sử dụng mạng lưới của các ô hình vuông để thể hiện các đối
tượng của thế giới thực.

Hình 2.4 : mô hình Raster

2.2.2.1. Dữ liệu Vector
a. Kiểu đối tượng điểm (Points)
Điểm được xác định bởi cặp giá trị tọa độ. Các đối tượng kiểu điểm có đặc
điểm: Là toạ độ đơn (x,y); Không cần thể hiện chiều dài và diện tích

Hình 2.5: Dữ liệu vector được biểu thị dưới dạng điểm (Point).
15

b. Kiểu đối tượng đường (line)
Đường được xác định như một tập hợp dãy tọa độ của các điểm. Mô tả các đối
tượng địa lý dạng tuyến, có các đặc điểm sau:
*
Là một dãy các cặp toạ độ
*
Một đường bắt đầu và kết thúc bởi node
*
Các đường nối với nhau và cắt nhau tại node
*
Hình dạng của đường được định nghĩa bởi các điểm vertex
*
Độ dài chính xác bằng các cặp toạ độ

Hình 2.6: Dữ liệu vector được biểu thị dưới dạng Arc

c. Kiểu đối tượng vùng (Polygons)
Vùng được thể hiện bằng một chuỗi các cặp toạ độ; có cặp toạ độ đầu và cặp

toạ độ cuối trùng nhau. Mô tả các đối tượng địa lý có diện tích và đóng kín bởi một
đường được gọi là đối tượng vùng polygons, có các đặc điểm sau:.
– Polygons được mô tả bằng tập các đường (arcs) và điểm nhãn (label points)
– Một hoặc nhiều arc định nghĩa đường bao của vùng
– Một điểm nhãn label points nằm trong vùng để mô tả, xác định cho mỗi một
vùng.

Hình 2.7: Số liệu vector được biểu thị dưới dạng vùng (Polygon)

16

Hình 2.8: Ví dụ về mô hình vector

2.2.2.2. Mô hình dữ liệu Raster
Đây là phương pháp biểu diễn các đặc trưng địa lý bằng các điểm ảnh. Được hình
thành dựa trên cơ sở quan sát nền thế giới thực.
Raster là dữ liệu được tạo thành bởi các ô lưới (với độ phân giải xác định). Đó là
ma trận các ô lưới và độ lớn của ô lưới phụ thuộc vào độ phân giải cho trước. Do vậy
nếu kích thước ô lưới lớn sẽ làm giảm độ chính xác của thông tin và quá nhỏ thì cơ sở
dữ liệu lại quá lớn.

Hình 2.12: mô hình dữ liệu Raster

– Điểm: Được thể hiện bằng một cell.
– Đường: Được thể hiện bằng một chuỗi các cell
– Vùng: Được thể hiện bằng một nhóm các cell.
Mô hình dữ liệu dạng raster phản ánh toàn bộ vùng nghiên cứu dưới dạng một
lưới các ô vuông hay điểm ảnh (cell).

Hình 2.13: Dữ liệu dạng raster

– Các nguồn dữ liệu xây dựng nên dữ liệu raster có thể bao gồm:
17

*
Quét ảnh
*
Ảnh máy bay, ảnh viễn thám
*
Chuyển từ dữ liệu vector sang
*
Lưu trữ dữ liệu dạng raster.
– Đặc điểm cell (pixel)
+ Cell là một đơn vị cơ bản cho một lớp dạng Grid
+ Cell có hình vuông
+ Vị trí của cell được xác định bằng số dòng và số cột.

18

2.3. Dữ liệu thuộc tính :
19

Dữ liệu thuộc tính là những mô tả về đặc tính, đặc điểm và các hiện tượng xảy ra
tại các vị trí địa lý xác định. Thông thường hệ thống thông tin địa lý có 4 dữ liệu thuộc
tính:
– Đặc tính của đối tượng: liên kết chặt chẽ với các thông tin không gian có thể

thực hiện SQL (Structure Query Language) và phân tích.
– Dữ liệu tham khảo địa lý: miêu tả những thông tin, các hoạt động thuộc vị trí xác
định.
– Chỉ số địa lý: tên, địa chỉ, khối, phương hướng định vị.v.v liên quan đến các đối
tượng địa lý.
– Quan hệ giữa các đối tượng trong không gian, có thể đơn giản hoặc phức tạp
(sự liên kết, khoảng tương thích, mối quan hệ tôpô giữa các đối tượng ).
+ Mối quan hệ không gian của các thực thể tại vị trí địa lý cụ thể rất quan trọng
cho chức năng xử lý hệ thống thông tin địa lý.
+ Các mối quan hệ không gian có thể là mối quan hệ đơn giản hay logic, ví dụ như
tiếp theo số nhà 101 phải là số nhà 103 nếu là số nhà trên phố bên lẻ hoặc nếu là bên
chẳn thì cả hai phải là các số chẳn kề nhau.
+ Mối quan hệ tôpô (tương đồng và kế cận ) trong các thành phần hoặc thực thể
địa lý là những quan hệ phức tạp. Ví dụ như quan hệ của các nút giao thông đường phố
là một loại quan hệ tôpô. Quan hệ không gian có thể ghi nhận thực tế từ từng đôi điểm
nút một, xác định một đoạn nối với các đoạn nối tiếp sau cụ thể tạo thành đường biên
bao của một vùng xác định.
+ Một số mối quan hệ cũng có thể được thể hiện hay tính toán từ các cặp toạ độ
của các thành phần địa lý cấu thành. Ví dụ trạm điện thoại hoặc các hình ảnh trong
vòng một dặm từ một vị trí xác định có thể xác lập bằng bán kính tiềm kiếm phân tích
từ giá trị toạ độ các hình ảnh địa lý trong vùng nghiên cứu.
+ Các quan hệ không gian có thể được mã hoá như các thông tin thuộc tính hoặc
ứng dụng thông qua giá trị toạ độ của các thực thể.
2.4. Mối quan hệ giữa dữ liệu không gian và phi không gian
Một trong các chức năng đặc biệt của công nghệ GIS là khả năng của nó trong
việc liên kết và xử lý đồng thời giữa dữ liệu bản đồ với dữ liệu thuộc tính.
Dữ liệu thuộc tính mô tả các thông tin về đặc tính của hình ảnh bản đồ. Chúng
được liên kết với các hình ảnh không gian thông qua các chỉ số chung, thông thường
gọi là mã địa lý (geocode) được lưu trữ trong cả hai bản ghi dữ liệu không gian và phi
không gian.

Có ba đặc điểm cần lưu ý trong khi thực hiện liên kết dữ liệu như sau:
+ Quan hệ một – một. Mỗi một hình ảnh được gắn với một bản ghi thuộc tính của
đối tượng.
20

+ Sự liên kết giữa các hình ảnh bản đồ và các bản ghi thuộc tính của đối tượng
được thực hiện thông qua bộ xác định (Indentifier) chung, cho cả hai loại dữ liệu.
+ Bộ xác định chung được lưu trữ vật lý ở cả hai nơi (trong File dữ liệu bản đồ và
File dữ liệu thuộc tính).
Các bộ xác định có thể đơn giản là một số duy nhất liên tục, ngẫu nhiên hoặc các
chỉ báo địa lý hay dữ liệu xác định vị trí lưu trữ chúng.
Bộ xác định cho một thực thể có chứa toạ độ phân bố của nó, số liệu mảnh bản đồ,
mô tả khu vực hoặc con trỏ đến vị trí lưu trữ của dữ liệu liên quan.
Bộ xác định được lưu trữ cùng với bản ghi dữ liệu thuộc tính liên quan.

21

PHẦN 2: PHẦN MỀM ỨNG DỤNG GIS
CHƯƠNG 3: KHÁI QUÁT ĐÔI NÉT VỀ PHẦN MỀM MAPINFO

3.1. Tính năng của phần mềm Mapinfo 11.0
Mapinfo Professional là một phần mềm ứng dụng GIS do công ty MapInfo (nay
là Pitney Bowes, Mỹ) sản xuất. Phiên bản hiện hành là MapInfo Professional 12.5.
Phần mềm được xây dựng nhằm giúp chúng ta xử lý bản đồ số cũng như quản lý và
phân tích thông tin liên quan đến tọa độ địa lý. Trước đây, thành lập bản đồ là một
chức năng chuyên nghiệp của ngành bản đồ học học. Với sự ra đời của Mapinfo, việc
xử lí dữ liệu và thành lập bản đồ trở nên một công việc mà mọi người có thể làm được.
– MapInfo Professional là phần mềm chạy trên môi trường Windows, có chức

năng kết nối với các ứng dụng Windows khác (chẳng hạn như Microsoft Office). Trên
nền một văn bản Office có thể tạo một bản đồ MapInfo cho phép người dùng tương tác
được. Từ phiên bản 10.0, MapInfo Professional đổi mới giao diện theo hướng gần gũi
với các phiên bản Windows 7 (Các phiên bản trước đó giao diện phù hợp với Windows
XP.
MapInfo là hệ phần mềm GIS chuyên về quản lý dữ liệu và in ấn bản đồ. Ưu
điểm nổi bật của phần mềm này là khả năng hỏi đáp cơ sở dữ liệu địa lý mà sử dụng
được các tài nguyên của môi trường Windows. Cho đến nay có nhiều chuyên gia đã sử
dụng MapInfo đều đánh giá rằng ít có hệ phần mềm nào lại dễ sử dụng và in ấn bản đồ
đẹp như MapInfo. Chính vì vậy rất nhiều cơ quan và rất nhiều dự án đã sử dụng
MapInfo như một giai đoạn cuối trong quan hệ công nghệ GIS của mình.
MapInfo Professional có các chức năng sau:
Hỗ trợ tốt kiểu dữ liệu vectơ với các quan hệ topo
Cho phép chồng xếp các định dạng ảnh (raster) làm nền bản đồ
Hỗ trợ in bản đồ
Kết nối với Crystal Report (lập báo cáo dựa trên cơ sở dữ liệu địa lí của
bản đồ)
Lập trình tự động hóa công việc với MapBasic.
– MapInfo là phần mềm biên tập bản đồ với nhiều tính năng, tuy nhiên, điểm
vượt trội của MapInfo so với các phần mềm khác như MicroStation là khả năng biên
tập bản đồ chuyên đề rất tốt với công cụ Create Thematic Map.
– MapInfo có khả năng kết nối với các phần mềm khác rất tốt, thông qua việc hỗ
trợ việc mở và lưu file với phần mở rộng rất đa dạng. Có công cụ chuyển đổi giữa các
định dạng file (Universal Translator).
22

– Ngoài việc thể hiện nội dung chính của bản đồ, còn thể hiện được các nội dung
phụ bằng việc sử dụng Graph Window để xây dựng biểu đồ cột (Column), biểu đồ
miền (Area), biểu đồ dạng đường (Line), biểu đồ không gian ba chiều (3D).v.v…

– Phần mềm còn có khả năng biên tập các bản chú giải tự động, đối với những
bản đồ thành lập bằng phương pháp cổ truyền, phải mất rất nhiều thời gian, tính toán,
trình bày bản chú giải. Khi trên bản đồ thêm một lớp bản đồ chuyên đề, cửa sổ bản chú
giải tự động cập nhật và rất thuận tiện trong quá trình chỉnh sửa đáp ứng yêu cầu của
người sử dụng.
– Sử dụng và lựa chọn các gam màu trong trình bày bản đồ đảm bảo được tính
trực quan cao nhất đối với bản đồ giáo khoa. Điều này rất khó và mất nhiều thời gian
đối với thực hiện bằng phương pháp truyền thống.
– Với việc áp dụng các trình con (Run Map Basic ) trong MapInfo, việc thiết kế
hệ thống chữ trên bản đồ hoàn toàn thuận lợi và cho phép in bản đồ ở bất cứ tỉ lệ nào
mà chữ trên bản đồ không bị thay đổi, giảm giá thành trong sản xuất, chạy lưới chiếu,
thước tỷ lệ..
– Select, SQL Select cho phép lựa chọn theo các thông tin thoả mãn các điều
kiện cho trước, nhằm mục đích phân tích, chọn lọc ra những đối tượng theo mục đích
của người sử dụng, đồng thời rất tiện ích trong việc cập nhật và bổ sung dữ liệu mới,
linh hoạt trong việc chuyển dữ liệu sang các dạng khác.
Phần mềm rất mạnh trong xử lý và phân tích thông tin địa lí. Tính năng này được
tăng cường thêm nhờ khả năng liên kết được các cơ sở dữ liệu khác như Microsoft
Access, SQL Server.
3.2. Các dạng dạng dữ liệu trong Mapinfo ( Dữ liệu không gian )
3.2.1. Các dạng dạng dữ liệu trong Mapinfo
Một bản đồ trong Mapinfo có hai phần: phần bản đồ (thông tin không gian) và
phần mô tả thông tin không gian (thông tin thuộc tính).
+ Dữ liệu không gian (Spatial Data Model): Là mô hình trình bày các dữ liệu
không gian của đối tượng và được lưu dưới dạng bản đồ.
+ Dữ liệu thuộc tính (Attribute Data Model): Là mô hình quan hệ, lưu dưới dạng
bảng theo hàng và cột. Trong đó các hỏi đáp dữ liệu có thể biểu diễn bằng các phép
toán quan hệ, dùng ngôn ngữ tìm kiếm với cấu trúc SQL)
Chương trình Mapinfo quản lí và trừu tượng hóa các đối tượng địa lí trong thế
giới thực thành các Layer bản đồ máy tính khác nhau như:

– Ðối tượng dạng điểm (Point): thể hiện các đối tượng chiếm diện tích nhỏ
nhưng là thông tin rất quan trọng không thể thiếu như; trụ sở cơ quan, các công trình
xây dựng, cầu cống…

23

– Ðối tượng dạng đường (Line): thể hiện các đối tượng không khép kín hình học,
chúng có thể là các đường thẳng, các đường gấp khúc và các cung, ví dụ như đường
giao thông, sông, suối…
– Ðối tượng dạng vùng (Region): thể hiện các đối tượng khép kín hình học bao
phủ một vùng diện tích nhất định, chúng có thể là các polygon, ellipse và hình chữ
nhật, ví dụ lãnh thổ địa giới 1 xã, hồ nước, khu rừng…
– Ðối tượng dạng chữ (Text): thể hiện các đối tượng không phải là địa lý của bản
đồ như nhãn, tiêu đề, ghi chú địa danh…
3.2.2. Quan hệ giữa dữ liệu không gian và dữ liệu thuộc tính trong MapInfo
Có một điểm khác biệt khi ta xem xét, đánh giá một hệ thống GIS và một hệ
thống đồ hoạ thông thường là :
– Trong hệ đồ hoạ thông thường những phần tử đồ hoạ tồn tại một cách độc lập,
ta chỉ có thể “nhìn” thấy chúng chứ không biết gì về những thông tin đi kèm hay còn
gọi là những thông tin thuộc tính của chúng.
VD: Khi đã số hoá 1 mảnh bản đồ ta chỉ có thể nhìn thấy những thành phần
trong bản đồ được thể hiện, mô tả theo những tính chất hình học như trên thực tế.
– Trong một hệ thống GIS tất cả những phần tử đồ hoạ đều được thiết kế để có
thể lưu trữ, cập nhật, tính toán trên một số những thuộc tính phi đồ hoạ nào đó.
VD: Cũng như ví dụ ở trên ngoài những thành phần bản đồ mà ta nhìn thấy, ta
còn có thể cập nhật những thông tin liên quan khác về một đối tượng cụ thể nào đó (Ta
xét những thông tin liên quan đến một thửa đất) như :
+ Tên chủ sở hữu thửa đất.
+ Diện tích thửa.

+ Ngày đăng ký…
– Tóm lại khi xem xét đến một hệ thống GIS ta không những phải quan tâm đến
những đối tượng đồ hoạ thông thường mà còn phải rất chú ý trong việc thiết kế, xử lý
đối với những thông tin thuộc tính đi kèm.
3.3. Tổ chức thông tin bản đồ trong MapInfo:
Như đã đề cập ở trên dữ liệu trong MAPINFO được chia thành 2 loại dữ liệu
không gian và phi không gian. Trong MAPINFO mỗi loại dữ liệu trên có phương thức
tổ chức thông tin khác nhau.

3.3.1. Tổ chức theo tập tin

24

Các thông tin trong MapInfo được tổ chức theo từng bảng (Table), mỗi Table là
một tập hợp các File về thông tin đồ hoạ (bản đồ ) hoặc phi đồ hoạ (thuộc tính) chứa
các bản ghi dữ liệu mà hệ thống tạo ra.
Chúng ta chỉ có thể truy nhập vào các chức năng của phần mềm MapInfo khi mà
ta đã mở ít nhất một Table. Cơ cấu tổ chức thông tin của các đối tượng địa lý được tổ
chức theo các File sau đây:
File và phần
mở rộng
*. tab
*. dat
*. map
*. id
*. ind

*.wor

Ý nghĩa của File
– File mô tả khuôn dạng. Chứa thông tin mô tả cấu trúc dữ
liệu.
– File chứa thông tin nguyên thuỷ. Thường là các dữ liệu từ
Lotus 1-2-3, dBase/Fox Base và Excel
– File chứa thông tin mô tả các đối tượng bản đồ địa lý.
– File chứa thông tin liên kết các đối tượng với nhau.
– File về chỉ số đối tượng. Tập tin này chỉ có khi trong cấu
trúc của Table đã có ít nhất một trường (Field) dữ liệu đã
được chọn làm chỉ số hoá (Index).
-Tập tin quản lý chung (lưu trữ tổng hợp các Table hoặc các
cửa sổ thông tin khác nhau của MapInfo.

3.3.2. Tổ chức thông tin theo các lớp đối tượng (Table).
Trong MapInfo có thể coi mỗi một bảng (Table) là một lớp đối tượng (Layer). Dữ
liệu mỗi lớp chia thành 2 loại:
– Dữ liệu thuộc tính (Attribute Data) lưu dưới dạng một bảng hàng cột (Browser).
– Dữ liệu không gian (Spatial Data) lưu dưới dạng bản đồ đã được số hoá (Map).
Dữ liệu không gian cũng được phân ra thành các lớp thông tin khác nhau (layer),
mỗi lớp thông tin không gian được đặt trong một TABLE. Người dùng có thể thực
hiện các thao tác đóng, mở, sửa đổi, lưu cất … các TABLE này.
Các thông tin bản đồ trong chương trình phần mềm MapInfo thường được tổ
chức quản lý theo từng lớp đối tượng (Layer). Mỗi lớp thông tin chỉ thể hiện một khía
cạnh của bản đồ tổng thể.
Chương trình MapInfo quản lý và trừu tượng hoá các đối tượng địa lý trong thế
giới thực thành các Layer bản đồ máy tính khác nhau là:
+ Đối đối tượng chữ (Text): thể hiện các đối tượng của bản đồ như nhãn, tiêu đề,
ghi chú,địa danh.
+ Đối tượng điểm (Poin): thể hiện vị trí cụ thể của các đối tượng địa lý như các
điểm mốc, điểm cột cờ, điểm kiểm soát giao thông.

25

cương … 3. Mục tiêu của học phần : – Mục tiêu kiến thức và kỹ năng : – Cung cấp cho sinh viên những kỹ năng và kiến thức cơ bản về những bộ phận cấu thành hệthống thông tin địa lý, cách tổ chức triển khai một cơ sở tài liệu địa lý. – Hướng dẫn sử dụng ứng dụng Mapinfo. – Sử dụng ứng dụng Mapinfo vào việc làm thực tiễn việc làm. – Mục tiêu kiến thức và kỹ năng : – Rèn luyện một số ít kiến thức và kỹ năng số hoá map, chỉnh sửa và biên tập 1 số ít map chuyên đềViệt Nam, Thế giới, chỉnh sửa và biên tập map những chuyên đề về quản lý tài nguyên và môitrường, in ra giấy những map theo tỷ suất và bố cục tổng quan tuỳ chọn. – Mục tiêu thái độ : + Yêu thích môn học. + Có chiêu thức thao tác khoa học, biết xử lý những yếu tố mới cũngnhư những thực tiễn đặt ra trong quy trình điều tra và nghiên cứu ; từ đó rút được những kinhnghiệm thiết thực, hình thành năng lượng tư duy, có tính phát minh sáng tạo và linh động. 4. Nội dung cụ thể học phần và hình thức dạy học : A. PHẦN LÝ THUYẾT : 15 tiếtPhần 1 : Giới thiệu sơ lược về mạng lưới hệ thống thông tin địa lý ( GIS ) Chương 1 : Giới thiệu sơ lược về mạng lưới hệ thống thông tin địa lý1. 1. Giới thiệu chung về mạng lưới hệ thống thông tin địa lý1. 2. Các thành phần cơ bản của công ghệ GIS1. 3. Chức năng của công nghệ tiên tiến GIS1. 4. Mối quan hệ giữa GIS và những ngành khác : 1. 5. Ứng dụng GIS trong quản lý tài nguyên và môi trườngChương 2 : Cơ sở dữ liệu địa lý2. 1. Khái quát về cơ sở tài liệu địa lý2. 2. Dữ liệu không gian2. 3. Dữ liệu thuộc tính2. 4. Mối quan hệ giữa tài liệu khoảng trống và tài liệu thuộc tínhPhần 2 : Phần mềm ứng dụng GIS ( Mapinfo ) Chương 3 : Khái quát đôi nét về ứng dụng Mapinfo3. 1. Tính năng của ứng dụng Mapinfo3. 2. Các dạng dạng tài liệu trong Mapinfo3. 3. Tổ chức thông tin map trong Mapinfo3. 4. Các hành lang cửa số thao tác trong Mapinfo3. 5. Thiết lập tham số cho mạng lưới hệ thống của phần mềmChương 4 : Phép chiếu và hệ thọa độ trong Mapinfo4. 1. Phép chiếu và hệ tọa độ trong Mapinfo4. 2. Xác định và quy đổi phép chiếu trong Mapinfo4. 3. Xác định tọa độ trên hành lang cửa số MapChương 5 : Thực đơn và những công dụng cơ bản của Mapinfo5. 1. Thực đơn và những công dụng cơ bản của nó5. 2. Các hộp công cụ của MapinfoChương 6 : Xây dựng tài liệu không gian6. 1. Chuẩn bị map ( map nguồn ) 6.2. Đăng kí map quét vào Mapinfo6. 3. Tách lớp đối tượng người dùng và số hóa dữ liệu6. 4. Làm việc với những đối tượng người dùng đồ họaChương 7 : Xây dựng tài liệu thuộc tính7. 1. Mở Table7. 2. Đóng Table7. 3. Lưu những Table7. 4. Tạo mới bảng tài liệu thuộc tính7. 5. Nhập dữ liệu thuộc tính7. 6. Thao tác với bảng tài liệu thuộc tính ( Xóa, .. ) 7.7. Nhập dữ liệu bằng link tài liệu với ứng dụng khác7. 8. Triết xuất thông tin thuộc tínhChương 8 : Thành lập và chỉnh sửa và biên tập bản đồ8. 1. Bản đồ chuyên đề8. 2. Biên tập bản đồChương 9 : MỘT SỐ ỨNG DỤNG GIS TRONG QUẢN LÍ TÀI NGUYÊN VÀ MÔI TRƯỜNG9. 1. Ứng dụng trong quản lí đất đai9. 2. Phân chia quản lí bằng lệnh Redistrict9. 3. Xác định diện tích quy hoạnh theo tiêu chuẩn đặt ra. 9.4. Xác định vị trí9. 5. Tính toán dịch chuyển sử dụng đấtPHẦN THỰC HÀNH : 15 tiết1 / Làm việc với bảng số liệu2 / Làm việc với những menu, những lệnh trong Mapinfo 9.0 – Mở, lưu, đổi tên những file map có sẵn. – Thay đổi cấu trúc, đóng gói tài liệu …. – Khám phá nội dung của những file số liệu3 / Thành lập những map chuyên đề với file World, Vietnam. – Lập map những châu. – Lập map những vùng của Nước Ta trên cơ sở những tỉnh. – Lập một số ít map chuyên đề. 4 / Chọn Select và SQL select. 5 / Cập nhật tài liệu ( Update column ), Join. 6 / Biên tập map chuyên đề những loại7 / Ứng dụng GIS trong quản lí môi trường5. Tài liệu tìm hiểu thêm [ 1 ]. Nguyễn Thị Diệu ( 2011 ), Đề cương bài giảng mạng lưới hệ thống thông tin địa lí [ 2 ]. Bùi Hữu Mạnh ( 2007 ), Hướng dẫn sử dụng MapInfo Professional Verson7. 0, Nhà xuất bản Khoa học và Kỹ thuật. [ 3 ]. Nguyễn Thế Thận ( 2000 ), Tổ chức mạng lưới hệ thống thông tin địa lý và phần mềmMapinfo 4.0, Nhà xuất bản Xây dựng [ 4 ]. Nguyễn Quang Tuấn ( 2006 ), Hệ thống thông tin địa lý, Giáo trình trườngĐHKH Huế. 6. Phương pháp nhìn nhận học phần : – Thực hành, Bài tập0. 2 – Kiểm tra giữa kỳ0. 2 – Thi học phần0. 6C ộng10Đà Nẵng, ngày 17 tháng 02 năm 2014D uyệt của Khoa ( hoặc bộ môn ) Trưởng nhóm giảng dạy ( Họ tên và chữ ký ) Phần I : Các kiến thức và kỹ năng cơ bản về GISCHƯƠNG 1 : MỞ ĐẦU VỀ HỆ THỐNG THÔNG TIN ĐỊA LÝ1. 1. Định nghĩa về mạng lưới hệ thống thông tin địa lí1. 1.1. Định nghĩa về mạng lưới hệ thống thông tin địa lí ( GIS ) – GIS là từ viết tắt của : + G : Geographic – tài liệu khoảng trống biểu lộ vị trí, hình dạng ( điểm, tuyến, vùng ). + I : Information – thuộc tính, không bộc lộ vị trí ( như diễn đạt bằng văn bản, số, tên … ). + S : System – Sự link bên trong giữa những thành phần khác nhau ( phần cứng, ứng dụng ). Địa lý ( geography ) được hình thành từ hai khái niệm : toàn cầu ( geo-earth ) và tiếntrình miêu tả ( graphy ). Như vậy, địa lý được xem như tiến trình diễn đạt toàn cầu. Khi mô tảtrái đất, những nhà địa lý luôn đề cập đến quan hệ khoảng trống. Chìa khóa của nghiên cứucác quan hệ khoảng trống là map. Theo Thương Hội Bản đồ Quốc tế thì map là biểudiễn bằng đồ họa tập những đặc trưng trừu tượng và những quan hệ khoảng trống trên bề mặttrái đất. Nói một cách khác map là quy trình quy đổi từ thông tin bề mặt trái đấtsang map giấy. Sự sinh ra của mạng lưới hệ thống thông tin địa lý là một bước tiến rất là to lớn trên conđường đưa những ý tưởng sáng tạo và hiệu quả điều tra và nghiên cứu địa lý, cách tiếp cận mạng lưới hệ thống theo quanđiểm của địa lý học văn minh vào đời sống. Ngày nay, GIS đã được ứng dụng ở rấtnhiều nghành khác nhau. Cùng với sự tăng trưởng của công nghệ thông tin, đã làm chocác mạng lưới hệ thống GIS tăng cường năng lực tập hợp những nguồn thông tin để giải quyết và xử lý, tàng trữ vàcung cấp những thông tin chuyên ngành khác nhau cung ứng được nhu yếu của người sửdụng. Chính nhờ sự tổ chức triển khai sắp xếp và quản lý những tài liệu trong mạng lưới hệ thống thông tin địalý một cách khoa học, ngặt nghèo nên hoàn toàn có thể sử dụng chúng một cách hiệu suất cao cho nhiềumục đích khác nhau. Lĩnh vực GIS đặc trưng bởi sự phong phú trong ứng dụng. Khái niệm GIS đượcphát triển trên nền của nhiều nghành khác nhau như khoa học máy tính, khoa học tráiđất, những khoa học ứng dụng ( hành chính, đất đai, môi trường .. ). Sự phong phú của cáclĩnh vực ứng dụng, những chiêu thức và khái niệm khác nhau được vận dụng trong GISdẫn đến có rất nhiều khái niệm khác nhau về GIS : – Tập hợp những công cụ dùng để tích lũy, tàng trữ, truy vấn, đổi khác và thể hiệndữ liệu khoảng trống ghi nhận được từ quốc tế thực tiễn. – Hệ thống quản lý cơ sở tài liệu trên máy tính dùng để tích lũy, tàng trữ, truycập, nghiên cứu và phân tích và biểu lộ tài liệu khoảng trống. – Hệ thống tương hỗ ra quyết định hành động có công dụng tích hợp tài liệu khoảng trống vàogiải quyết những yếu tố thực tiễn. – Theo ESRI ( 2000 ) : “ Hệ thống thông tin địa lý ( GIS ) là một mạng lưới hệ thống thông tin ( trên hệ máy tính ) được phong cách thiết kế để tích lũy, tàng trữ, update, tích hợp và xử lí, tracứu, nghiên cứu và phân tích và hiển thị mọi dạng tài liệu địa lí ”. GIS LÀ GÌ ? Là chiêu thức để tưởng tượng, mô phỏng, nghiên cứu và phân tích và biểu lộ tài liệu khoảng trống. Hình 1.1 : Các lớp tài liệu được tách từ quốc tế thựcTừ những định nghĩa nêu trên, tất cả chúng ta có một định nghĩa tổng quát về GIS nhưsau : “ GIS là tập hợp có tổ chức triển khai của phấn cứng máy tính, ứng dụng, tài liệu địa lý vàcác thủ tục của người sử dụng nhằm mục đích trợ giúp việc thu nhận, tàng trữ, quản lý thông tinkhông gian từ thể giới thực để xử lý những yếu tố tổng hợp thông tin cho những mụcđích của con người đặt ra ”. 1.1.2. NHỮNG GÌ KHÔNG PHẢI LÀ GIS ? – GPS : Hệ thống xác định toàn thế giới – Bản đồ tĩnh : Bản đồ giấy hoặc map số – Các ứng dụng – CAD ( Computer-Aided Design ) 1.2. Các thành phần cơ bản của công nghệ GISMột mạng lưới hệ thống thông tin địa lý gồm có những thành phần cơ bản sau : Hình 1.2 : Các thành phần cơ bản của công nghệ GISa. Phần cứng : gồm có máy tính điều khiển và tinh chỉnh mọi hoạt động giải trí của mạng lưới hệ thống và cácthiết bị ngoại vi. Hình 1.3 : Phần cứngb. Phần mềm : phân phối công cụ và thực thi những công dụng : + Thu thập dữ liệu khoảng trống và tài liệu thuộc tính từ những nguồn thông tin khácnhau + Lưu trữ, update, kiểm soát và điều chỉnh và tổ chức triển khai những cơ sở tài liệu nói trên. + Phân tích biến hóa, kiểm soát và điều chỉnh và tổ chức triển khai những cơ sở tài liệu nhằm mục đích giải quyếtcác bài toán tối ưu và quy mô mô phỏng khoảng trống và thời hạn + Đưa ra những thông tin theo nhu yếu so với dạng khác nhau. Ngoài ra ứng dụng cần phải có năng lực tăng trưởng và tăng cấp theo những yêucầu đặt ra của mạng lưới hệ thống. Hiện nay có rất nhiều ứng dụng GIS, trong đó có một số ít phầm mềm tương đốiphổ biến là ARC / INFO, Mapinfo, Arcview … : đây là thành phần quan trọng nhất của GIS. + Dữ liệu khoảng trống ( Spatial data ). + Dữ liệu thuộc tính ( No spatial data ) được tổ chức triển khai theo một tiềm năng xác địnhbởi một hệ quản trị cơ sở tài liệu ( DataBase Management System ). Dữ liệu không gianDữ liệu thuộc tínhHình 1.4 : Cơ sở tài liệu GISd. Con người : yếu tố con người có ảnh hưởng tác động rất lớn so với GIS, đặc biệt quan trọng trongviệc tinh chỉnh và điều khiển mạng lưới hệ thống và tăng trưởng những ứng dụng. Con người trong hệ GIS làm việcở 3 cấp khác nhau : + Nhóm 1 : Là nhóm kĩ thuật viên thao tác trực tiếp trên thiết bị ứng dụng đểthu thập, nhập, tổ chức triển khai, tàng trữ và hiển thị theo nhu yếu của người quản trị hay sử dụnghệ thống. + Nhóm 2 : Là nhóm nhân viên GIS sử dụng mạng lưới hệ thống để thực thi những bàitoán nghiên cứu và phân tích nhìn nhận, xử lý những yếu tố theo một mục tiêu xác lập để làm chứcnăng trợ giúp và ra quyết định hành động do người sử dụng nhu yếu. + Nhóm 3 : Là nhóm người khai thác sử dụng, họ sử dụng những tác dụng, những báocáo của GIS để ra quyết địnhe. Phương pháp : giải pháp nhờ vào vào sáng tạo độc đáo của những thiết kế xây dựng hệthống, sự thành công xuất sắc của một hệ GIS nhờ vào vào giải pháp được sử dụng đểthiết kế mạng lưới hệ thống. Ngoài ra, chiêu thức còn nhờ vào vào đặc thù từng lĩnh vựcứng dụng GIS mà có hướng nghiên cứu và phân tích tương thích. 101.3. Chức năng của công nghệ GISHình1. 5 : Các công dụng của GIS – Thu thập và nhập tài liệu : Là quy trình mã hóa dữ liệu thành dạng hoàn toàn có thể đọcvà tàng trữ trên máy tính ( tạo cơ sở tài liệu ). Nhập dữ liệu đóng vai trò rất quan trọngtrong việc tạo ra cơ sở tài liệu vừa đủ và đúng chuẩn. – Tổ chức tàng trữ tài liệu : Dữ liệu địa lý bộc lộ quốc tế thực được quản lýtrong GIS theo những quy mô tài liệu nhất định. Dữ liệu thuộc tính thường được quản lýdưới dạng quy mô quan hệ, trong khi tài liệu khoảng trống được quản lý dưới dạng môhình tài liệu vector và raster. Có thể quy đổi qua lại giữa hai quy mô : vector sangraster ( raster hóa ) hoặc raster sang vector ( vector hóa ). – Truy vấn, nghiên cứu và phân tích tài liệu khoảng trống địa lý : Các tính năng nghiên cứu và phân tích đượcphát triển khá hoàn thành xong, GIS được ứng dụng vào rất nhiều nghành nghề dịch vụ khác nhau như : + Cho phép người sử dụng update nhanh gọn và đúng mực những lớp giaothông, thủy hệ, dân cư và thực phủ dựa vào ảnh viễn thám. + Phân tích map dịch chuyển đất giữa hai thời gian đơn cử để nhìn nhận đượcmức độ và xu thế biến hóa giữa những mô hình sử dụng đất trên một chủ quyền lãnh thổ. + Thành lập map. 11 + Quy hoạch và quản lý đô thị, quản lý hạ tầng cơ sở và thông tin địa ốc, quảnlý tài nguyên và giám sát môi trường …. – Hiển thị và xuất dữ liệu khoảng trống địa lý : GIS được cho phép tàng trữ và hiển thịthông tin trọn vẹn tách biệt, hoàn toàn có thể hiển thị được thông tin ở những tỷ suất khác nhau, mứcđộ cụ thể của thông tin được tàng trữ chỉ bị số lượng giới hạn bởi năng lực tàng trữ phần cứng vàphương pháp mà ứng dụng dùng để hiển thị tài liệu. Người ta chỉ hoàn toàn có thể hiển thịthông tin ở mức độ cụ thể kém hơn nó được tàng trữ, do đó thông tin cần được nhậpvào ở độ cụ thể cao nhất. Ngoài ra, tài liệu được phân phối bởi GIS không chỉ đơnthuần là map mà còn có cả bản báo cáo giải trình, biểu đồ, hình ảnh, …. 1.4. Mối quan hệ giữa GIS và những khoa học khácGIS là sự quy tụ những nghành nghề dịch vụ công nghệ tiên tiến và những ngành truyền thống lịch sử. GIS được gọilà công nghệ tiên tiến xúc tác vì tiềm năng to lớn cuả nó so với khoanh vùng phạm vi những ngành có liênquan đến tài liệu khoảng trống. GIS hợp nhất những tài liệu mang tính liên ngành lại bằngtổng hợp, mô hình hoá và nghiên cứu và phân tích. Cũng như những ngành khoa học ứng dụng khác, trong quy trình tăng trưởng côngnghệ GIS tương quan mật thiết những ngành nền tảng đó là : GIS được thiết kế xây dựng dựa trên những tri thức của nhiều ngành khoa học khác nhauđể tạo ra một ngành khoa học mới. Trong đó : – Ngành địa lý : là ngành tương quan mật thiết tới yếu tố hiểu quốc tế và vị trí củacon người trong quốc tế, phân phối những kỹ thuật nghiên cứu và phân tích khoảng trống. – Ngành map : map chính là tài liệu nguồn vào của GIS đồng thời cũng làkhuôn mẫu quan trọng nhất của đầu ra GIS. – Công nghệ viễn thám, ảnh máy bay : ảnh viễn thám và ảnh máy bay là nguồn dữliệu quan trọng của GIS. Viễn thám gồm có cả kĩ thuật tích lũy và giải quyết và xử lý tài liệu mọivị trí trên địa cầu với giá rẻ, ảnh máy bay và kỹ thuật đo đúng chuẩn của chúng là nguồndữ liệu đúng mực về độ cao mặt phẳng toàn cầu sử dụng làm đầu vào của GIS. – Bản đồ địa hình : phân phối tài liệu có chất lượng cao về vị trí của ranh giới đấtđai, nhà cửa … – Ngành đo đạc : cung ứng những vị trí cần quản lý và những chiêu thức nghiên cứu và phân tích dữliệu GIS. – Ngành thống kê : đặc biệt quan trọng quan trọng trong việc hiểu những lỗi hoặc tính khôngchắc chắn trong tài liệu GIS. – Khoa học thống kê giám sát : tự động hóa phong cách thiết kế bằng máy tính phân phối những kỹ thuật nhập, hiển thị, trình diễn tài liệu. Máy tính hoạt động giải trí như một chuyên viên trong việc thiết kếbản đồ, phát sinh những dặc trưng map. – Toán học : những ngành như hình học, đồ thị được sử dụng trong phong cách thiết kế và phântích dữ liệu khoảng trống. 121.5. Các nghành nghề dịch vụ ứng dụng GISCông nghệ GIS ngày càng được sử dụng thoáng đãng. GIS có năng lực sử dụng dữliệu khoảng trống và phi khoảng trống từ những nguồn khác nhau khi triển khai phân tíchkhông gian để vấn đáp những câu hỏi của người dùng như : – Có cái gì ở … ? Nhận diện : nhận biết tên hay những thông tin khác của đối tượngnào đó trên map. – … ở đâu ? Vị trí : chỉ ra một hoặc nhiều vị trí thỏa mãn nhu cầu nhu yếu người dùng. – Cái gì biến hóa từ … ? Xu thế : câu hỏi tương quan trực tiếp đến những tài liệu khônggian trong thời điểm tạm thời, ví dụ như câu hỏi tương quan tới tăng trưởng thành phố sẽ đưa ra những vùngquy hoạch chính trên map GIS. – Đường đi nào tốt nhất từ … đến … ? Tìm đường đi tối ưu : dựa trên cơ sở mạnglưới của đường đi cho biết đường đi nào là rẻ nhất, ngắn nhất … lan rộng ra ra là đường điqua một mạng lưới hệ thống điểm. – Giữa … và … có quan hệ gì ? Mẫu : câu hỏi này khác phức tạp ảnh hưởng tác động trên nhiềutập tài liệu như quan hệ giữa vị trí nhà máy sản xuất và địa phương, khí hậu và vùng sản xuất … – Cái gì xảy ra nếu … ? Mô hình : đây là câu hỏi tương quan đến những hoạt động giải trí lập kếhoạch và dự án Bất Động Sản như khi tăng cấp mạng lưới hệ thống giao thông vận tải tại Hải Phòng Đất Cảng thì ảnh hưởng tác động thếnào tới mạng lưới cung ứng điện, điện thoại thông minh, nước, dân cư … – Dưới đây là một vài ứng dụng hầu hết của GIS trong thực tiễn : + Quản lý và lập kế hoạch mạng lưới đường phố : gồm có những công dụng tìmkiếm địa chỉ, tìm ví trí khi biết địa chỉ đường phố ; điều khiển và tinh chỉnh đường đi, lập kế hoạchlưu thông xe cộ ; nghiên cứu và phân tích vị trí, chọn khu vực thiết kế xây dựng những khu công trình công cộng ; lậpkế hoạch tăng trưởng đường giao thông vận tải. + Giám sát tài nguyên vạn vật thiên nhiên, môi trường : gồm có công dụng quản lý tàinguyên, nghiên cứu và phân tích tác động ảnh hưởng môi trường … + Quản lý đất đai : lập kế hoạch cùng, miền sử dụng đất ; quản lý tưới tiêu … + Quản lý và lập những dịch vụ công cộng : gồm có những công dụng tìm địa điểmcho những khu công trình ngầm ; quản lý, bảo trì khu công trình … + Phân tích tổng tìm hiểu dân số, lập map những dịch vụ y tế, bưu điện và những dịchvụ công cộng khác … 13CH ƯƠNG 2 : CƠ SỞ DỮ LIỆU ĐỊA LÝ2. 1. Khái quát về cơ sở tài liệu địa lí2. 1.1. Khái niệm về cơ sở tài liệu ( database ) Theo Bách khoa toàn thư thì cơ sở tài liệu được hiểu theo định nghĩa kiểu kĩ thuậtthì nó là một tập hợp thông tin có cấu trúc. Tuy nhiên, thuật ngữ này thường dùngtrong công nghệ thông tin và nó thường được hiểu rõ hơn dưới dạng một tập hợp liênkết những tài liệu, thường đủ lớn để lưu trên một thiết bị tàng trữ như đĩa hay băng. Dữliệu này được duy trì dưới dạng một tập hợp những tập tin trong hệ điều hành quản lý hay đượclưu trữ trong những hệ quản trị cơ sở tài liệu. Dữ liệu hoàn toàn có thể tổ chức triển khai thành tập tin ( hay còn gọi là File ) hoặc nhiều File hoặcthành những tập hợp trên máy tính. 2.1.2. Khái quát về cơ sở tài liệu địa líDữ liệu địa lý nhằm mục đích phản ảnh quốc tế thực, cần vấn đáp được những câu hỏi : – Cái gì ? ( tài liệu thuộc tính ). – Ở đâu ? ( tài liệu khoảng trống ). – Khi nào ? ( thời hạn ). – Tương tác với những đối tượng người tiêu dùng khác thế nào ? ( quan hệ ). Một đối tượng người dùng của tài liệu địa lý được coi là đã xác lập khi có thông tin về cáclĩnh vực trên. Một cơ sở tài liệu của mạng lưới hệ thống thông tin địa lý hoàn toàn có thể chia ra làm hai loại dữ liệucơ bản : tài liệu khoảng trống và phi khoảng trống ( thuộc tính ). Với mỗi loại có những đặcđiểm riêng và chúng khác nhau về nhu yếu lưu giữ số liệu, hiệu suất cao giải quyết và xử lý và hiển thị. – Dữ liệu khoảng trống là những miêu tả số của hình ảnh map, chúng gồm có toạđộ, quy luật và những ký hiệu dùng để xác lập một hình ảnh map đơn cử trên tờ bảnđồ. Hệ thống thông tin địa lý dùng những tài liệu khoảng trống để tạo ra một map hayhình ảnh map trên màn hình hiển thị hoặc trên giấy trải qua thiết bị ngoại vi. v.v. – Dữ liệu phi khoảng trống được gọi là tài liệu thuôc tính : là những miêu tả đặc tính, số lượng, mối quan hệ giữa những hình ảnh map với vị trí địa lý của chúng. Đặc điểm quan trọng trong tổ chức triển khai tài liệu của GIS là : tài liệu khoảng trống ( bảnđồ ) và tài liệu thuộc tính được tàng trữ trong cùng một cơ sở tài liệu ( CSDL ) và cóquan hệ ngặt nghèo với nhau. 2.2. Mô hình tài liệu khoảng trống. Dữ liệu là TT của mạng lưới hệ thống GIS, mạng lưới hệ thống GIS chứa càng nhiều thì chúngcàng có ý nghĩa. Dữ liệu của hệ GIS được tàng trữ trong CSDL và chúng được thu thậpthông qua những quy mô quốc tế thực. Dữ liệu trong hệ GIS còn được gọi là thông tinkhông gian. Đặc trưng thông tin khoảng trống là có năng lực diễn đạt “ vật thể ở đâu ” nhờ14vị trí tham chiếu, đơn vị chức năng đo và quan hệ khoảng trống. Chúng còn năng lực miêu tả “ hìnhdạng hiện tượng kỳ lạ ” trải qua miêu tả chất lượng, số lượng của hình dạng và cấu trúc. Cuối cùng, đặc trưng thông tin khoảng trống miêu tả “ quan hệ và tương tác ” giữa những hiệntượng tự nhiên. Mô hình khoảng trống đặc biệt quan trọng quan trọng vì phương pháp thông tin sẽ ảnhhưởng đến năng lực triển khai nghiên cứu và phân tích tài liệu và năng lực hiển thị đồ hoạ của hệthống. Thông thường tài liệu khoảng trống của GIS được quản lý ở dạng những lớp đối tượng người dùng, mỗi một lớp chứa những hình ảnh map tương quan đến một công dụng, ứng dụng đơn cử. Ví dụ : lớp thông tin khoảng trống về loai đất, lớp thông tin về giao thông vận tải, lớp thông tinvề địa hình, lớp thông tin về lưới tọa độ, lớp thông tin về quy hoạch. 2.2.1. Các loại tài liệu không gianTrong cơ sở tài liệu khoảng trống hoàn toàn có thể được tàng trữ ở nhiều dạng khác nhau nhưdưới dạng vectơ, dạng raster, TIN. ,. tuy nhiên có 2 loại tài liệu khoảng trống phổ cập làvectơ, dạng raster – Mô hình Vector tàng trữ những cặp toạ độ của những đối tượng người dùng. Hình 2.3 : quy mô Vector – Mô hình Raster sử dụng mạng lưới của những ô hình vuông vắn để biểu lộ những đốitượng của quốc tế thực. Hình 2.4 : quy mô Raster2. 2.2.1. Dữ liệu Vectora. Kiểu đối tượng người dùng điểm ( Points ) Điểm được xác lập bởi cặp giá trị tọa độ. Các đối tượng người dùng kiểu điểm có đặcđiểm : Là toạ độ đơn ( x, y ) ; Không cần biểu lộ chiều dài và diện tíchHình 2.5 : Dữ liệu vector được biểu lộ dưới dạng điểm ( Point ). 15 b. Kiểu đối tượng người dùng đường ( line ) Đường được xác lập như một tập hợp dãy tọa độ của những điểm. Mô tả những đốitượng địa lý dạng tuyến, có những đặc thù sau : Là một dãy những cặp toạ độMột đường mở màn và kết thúc bởi nodeCác đường nối với nhau và cắt nhau tại nodeHình dạng của đường được định nghĩa bởi những điểm vertexĐộ dài đúng mực bằng những cặp toạ độHình 2.6 : Dữ liệu vector được bộc lộ dưới dạng Arcc. Kiểu đối tượng người dùng vùng ( Polygons ) Vùng được biểu lộ bằng một chuỗi những cặp toạ độ ; có cặp toạ độ đầu và cặptoạ độ cuối trùng nhau. Mô tả những đối tượng người tiêu dùng địa lý có diện tích quy hoạnh và đóng kín bởi mộtđường được gọi là đối tượng người tiêu dùng vùng polygons, có những đặc thù sau :. – Polygons được diễn đạt bằng tập những đường ( arcs ) và điểm nhãn ( label points ) – Một hoặc nhiều arc định nghĩa đường bao của vùng – Một điểm nhãn label points nằm trong vùng để diễn đạt, xác lập cho mỗi mộtvùng. Hình 2.7 : Số liệu vector được bộc lộ dưới dạng vùng ( Polygon ) 16H ình 2.8 : Ví dụ về quy mô vector2. 2.2.2. Mô hình tài liệu RasterĐây là giải pháp màn biểu diễn những đặc trưng địa lý bằng những điểm ảnh. Được hìnhthành dựa trên cơ sở quan sát nền quốc tế thực. Raster là tài liệu được tạo thành bởi những ô lưới ( với độ phân giải xác lập ). Đó làma trận những ô lưới và độ lớn của ô lưới phụ thuộc vào vào độ phân giải cho trước. Do vậynếu size ô lưới lớn sẽ làm giảm độ đúng chuẩn của thông tin và quá nhỏ thì cơ sởdữ liệu lại quá lớn. Hình 2.12 : quy mô tài liệu Raster – Điểm : Được biểu lộ bằng một cell. – Đường : Được biểu lộ bằng một chuỗi những cell – Vùng : Được bộc lộ bằng một nhóm những cell. Mô hình tài liệu dạng raster phản ánh hàng loạt vùng điều tra và nghiên cứu dưới dạng mộtlưới những ô vuông hay điểm ảnh ( cell ). Hình 2.13 : Dữ liệu dạng raster – Các nguồn tài liệu kiến thiết xây dựng nên tài liệu raster hoàn toàn có thể gồm có : 17Q uét ảnhẢnh máy bay, ảnh viễn thámChuyển từ tài liệu vector sangLưu trữ tài liệu dạng raster. – Đặc điểm cell ( px ) + Cell là một đơn vị chức năng cơ bản cho một lớp dạng Grid + Cell có hình vuông vắn + Vị trí của cell được xác lập bằng số dòng và số cột. 182.3. Dữ liệu thuộc tính : 19D ữ liệu thuộc tính là những miêu tả về đặc tính, đặc thù và những hiện tượng kỳ lạ xảy ratại những vị trí địa lý xác lập. Thông thường mạng lưới hệ thống thông tin địa lý có 4 tài liệu thuộctính : – Đặc tính của đối tượng người tiêu dùng : link ngặt nghèo với những thông tin khoảng trống có thểthực hiện SQL ( Structure Query Language ) và nghiên cứu và phân tích. – Dữ liệu tìm hiểu thêm địa lý : miêu tả những thông tin, những hoạt động giải trí thuộc vị trí xácđịnh. – Chỉ số địa lý : tên, địa chỉ, khối, phương hướng xác định. v.v tương quan đến những đốitượng địa lý. – Quan hệ giữa những đối tượng người tiêu dùng trong khoảng trống, hoàn toàn có thể đơn thuần hoặc phức tạp ( sự link, khoảng chừng thích hợp, mối quan hệ tôpô giữa những đối tượng người dùng ). + Mối quan hệ khoảng trống của những thực thể tại vị trí địa lý đơn cử rất quan trọngcho công dụng giải quyết và xử lý mạng lưới hệ thống thông tin địa lý. + Các mối quan hệ khoảng trống hoàn toàn có thể là mối quan hệ đơn thuần hay logic, ví dụ nhưtiếp theo số nhà 101 phải là số nhà 103 nếu là số nhà trên phố bên lẻ hoặc nếu là bênchẳn thì cả hai phải là những số chẳn kề nhau. + Mối quan hệ tôpô ( tương đương và kế cận ) trong những thành phần hoặc thực thểđịa lý là những quan hệ phức tạp. Ví dụ như quan hệ của những nút giao thông vận tải đường phốlà một loại quan hệ tôpô. Quan hệ khoảng trống hoàn toàn có thể ghi nhận trong thực tiễn từ từng đôi điểmnút một, xác lập một đoạn nối với những đoạn tiếp nối đuôi nhau sau đơn cử tạo thành đường biênbao của một vùng xác lập. + Một số mối quan hệ cũng hoàn toàn có thể được biểu lộ hay thống kê giám sát từ những cặp toạ độcủa những thành phần địa lý cấu thành. Ví dụ trạm điện thoại cảm ứng hoặc những hình ảnh trongvòng một dặm từ một vị trí xác lập hoàn toàn có thể xác lập bằng nửa đường kính tiềm kiếm phân tíchtừ giá trị toạ độ những hình ảnh địa lý trong vùng điều tra và nghiên cứu. + Các quan hệ khoảng trống hoàn toàn có thể được mã hoá như những thông tin thuộc tính hoặcứng dụng trải qua giá trị toạ độ của những thực thể. 2.4. Mối quan hệ giữa tài liệu khoảng trống và phi không gianMột trong những công dụng đặc biệt quan trọng của công nghệ GIS là năng lực của nó trongviệc link và giải quyết và xử lý đồng thời giữa tài liệu map với tài liệu thuộc tính. Dữ liệu thuộc tính miêu tả những thông tin về đặc tính của hình ảnh map. Chúngđược link với những hình ảnh khoảng trống trải qua những chỉ số chung, thông thườnggọi là mã địa lý ( geocode ) được tàng trữ trong cả hai bản ghi tài liệu khoảng trống và phikhông gian. Có ba đặc thù cần chú ý quan tâm trong khi thực thi link tài liệu như sau : + Quan hệ một – một. Mỗi một hình ảnh được gắn với một bản ghi thuộc tính củađối tượng. 20 + Sự link giữa những hình ảnh map và những bản ghi thuộc tính của đối tượngđược thực thi trải qua bộ xác lập ( Indentifier ) chung, cho cả hai loại tài liệu. + Bộ xác lập chung được tàng trữ vật lý ở cả hai nơi ( trong File dữ liệu map vàFile dữ liệu thuộc tính ). Các bộ xác lập hoàn toàn có thể đơn thuần là 1 số ít duy nhất liên tục, ngẫu nhiên hoặc cácchỉ báo địa lý hay tài liệu xác lập vị trí tàng trữ chúng. Bộ xác lập cho một thực thể có chứa toạ độ phân bổ của nó, số liệu mảnh map, diễn đạt khu vực hoặc con trỏ đến vị trí tàng trữ của tài liệu tương quan. Bộ xác lập được tàng trữ cùng với bản ghi tài liệu thuộc tính tương quan. 21PH ẦN 2 : PHẦN MỀM ỨNG DỤNG GISCHƯƠNG 3 : KHÁI QUÁT ĐÔI NÉT VỀ PHẦN MỀM MAPINFO3. 1. Tính năng của ứng dụng Mapinfo 11.0 Mapinfo Professional là một ứng dụng ứng dụng GIS do công ty MapInfo ( naylà Pitney Bowes, Mỹ ) sản xuất. Phiên bản hiện hành là MapInfo Professional 12.5. Phần mềm được thiết kế xây dựng nhằm mục đích giúp tất cả chúng ta giải quyết và xử lý map số cũng như quản lý vàphân tích thông tin tương quan đến tọa độ địa lý. Trước đây, xây dựng map là mộtchức năng chuyên nghiệp của ngành map học học. Với sự sinh ra của Mapinfo, việcxử lí dữ liệu và xây dựng map trở nên một việc làm mà mọi người hoàn toàn có thể làm được. – MapInfo Professional là ứng dụng chạy trên môi trường Windows, có chứcnăng liên kết với những ứng dụng Windows khác ( ví dụ điển hình như Microsoft Office ). Trênnền một văn bản Office hoàn toàn có thể tạo một map MapInfo được cho phép người dùng tương tácđược. Từ phiên bản 10.0, MapInfo Professional thay đổi giao diện theo hướng gần gũivới những phiên bản Windows 7 ( Các phiên bản trước đó giao diện tương thích với WindowsXP. MapInfo là hệ ứng dụng GIS chuyên về quản lý tài liệu và in ấn map. Ưuđiểm điển hình nổi bật của ứng dụng này là năng lực hỏi đáp cơ sở tài liệu địa lý mà sử dụngđược những tài nguyên của môi trường Windows. Cho đến nay có nhiều chuyên viên đã sửdụng MapInfo đều nhìn nhận rằng ít có hệ ứng dụng nào lại dễ sử dụng và in ấn bản đồđẹp như MapInfo. Chính vì thế rất nhiều cơ quan và rất nhiều dự án Bất Động Sản đã sử dụngMapInfo như một tiến trình cuối trong quan hệ công nghệ GIS của mình. MapInfo Professional có những công dụng sau : Hỗ trợ tốt kiểu tài liệu vectơ với những quan hệ topoCho phép chồng xếp những định dạng ảnh ( raster ) làm nền bản đồHỗ trợ in bản đồKết nối với Crystal Report ( lập báo cáo giải trình dựa trên cơ sở tài liệu địa lí củabản đồ ) Lập trình tự động hóa việc làm với MapBasic. – MapInfo là ứng dụng chỉnh sửa và biên tập map với nhiều tính năng, tuy nhiên, điểmvượt trội của MapInfo so với những ứng dụng khác như MicroStation là năng lực biêntập map chuyên đề rất tốt với công cụ Create Thematic Map. – MapInfo có năng lực liên kết với những ứng dụng khác rất tốt, trải qua việc hỗtrợ việc mở và lưu file với phần lan rộng ra rất phong phú. Có công cụ quy đổi giữa cácđịnh dạng file ( Universal Translator ). 22 – Ngoài việc bộc lộ nội dung chính của map, còn biểu lộ được những nội dungphụ bằng việc sử dụng Graph Window để thiết kế xây dựng biểu đồ cột ( Column ), biểu đồmiền ( Area ), biểu đồ dạng đường ( Line ), biểu đồ khoảng trống ba chiều ( 3D ). v.v… – Phần mềm còn có năng lực chỉnh sửa và biên tập những bản chú giải tự động hóa, so với nhữngbản đồ xây dựng bằng chiêu thức truyền thống, phải mất rất nhiều thời hạn, đo lường và thống kê, trình diễn bản chú giải. Khi trên map thêm một lớp map chuyên đề, hành lang cửa số bản chúgiải tự động hóa update và rất thuận tiện trong quy trình chỉnh sửa phân phối nhu yếu củangười sử dụng. – Sử dụng và lựa chọn những gam màu trong trình diễn map bảo vệ được tínhtrực quan cao nhất so với map giáo khoa. Điều này rất khó và mất nhiều thời gianđối với thực thi bằng giải pháp truyền thống cuội nguồn. – Với việc vận dụng những trình con ( Run Map Basic ) trong MapInfo, việc thiết kếhệ thống chữ trên map trọn vẹn thuận tiện và được cho phép in map ở bất kỳ tỉ lệ nàomà chữ trên map không bị biến hóa, giảm giá tiền trong sản xuất, chạy lưới chiếu, thước tỷ lệ .. – Select, SQL Select được cho phép lựa chọn theo những thông tin thoả mãn những điềukiện cho trước, nhằm mục đích mục tiêu nghiên cứu và phân tích, tinh lọc ra những đối tượng người dùng theo mục đíchcủa người sử dụng, đồng thời rất tiện ích trong việc update và bổ trợ tài liệu mới, linh động trong việc chuyển tài liệu sang những dạng khác. Phần mềm rất mạnh trong giải quyết và xử lý và nghiên cứu và phân tích thông tin địa lí. Tính năng này đượctăng cường thêm nhờ năng lực link được những cơ sở tài liệu khác như MicrosoftAccess, SQL Server. 3.2. Các dạng dạng tài liệu trong Mapinfo ( Dữ liệu khoảng trống ) 3.2.1. Các dạng dạng tài liệu trong MapinfoMột map trong Mapinfo có hai phần : phần map ( thông tin khoảng trống ) vàphần diễn đạt thông tin khoảng trống ( thông tin thuộc tính ). + Dữ liệu khoảng trống ( Spatial Data Model ) : Là quy mô trình diễn những dữ liệukhông gian của đối tượng người tiêu dùng và được lưu dưới dạng map. + Dữ liệu thuộc tính ( Attribute Data Model ) : Là quy mô quan hệ, lưu dưới dạngbảng theo hàng và cột. Trong đó những hỏi đáp tài liệu hoàn toàn có thể màn biểu diễn bằng những phéptoán quan hệ, dùng ngôn từ tìm kiếm với cấu trúc SQL ) Chương trình Mapinfo quản lí và trừu tượng hóa những đối tượng người dùng địa lí trong thếgiới thực thành những Layer map máy tính khác nhau như : – Ðối tượng dạng điểm ( Point ) : biểu lộ những đối tượng người dùng chiếm diện tích quy hoạnh nhỏnhưng là thông tin rất quan trọng không hề thiếu như ; trụ sở cơ quan, những công trìnhxây dựng, cầu và cống … 23 – Ðối tượng dạng đường ( Line ) : biểu lộ những đối tượng người dùng không khép kín hình học, chúng hoàn toàn có thể là những đường thẳng, những đường gấp khúc và những cung, ví dụ như đườnggiao thông, sông, suối … – Ðối tượng dạng vùng ( Region ) : bộc lộ những đối tượng người dùng khép kín hình học baophủ một vùng diện tích quy hoạnh nhất định, chúng hoàn toàn có thể là những polygon, ellipse và hình chữnhật, ví dụ chủ quyền lãnh thổ địa giới 1 xã, hồ nước, khu rừng … – Ðối tượng dạng chữ ( Text ) : biểu lộ những đối tượng người tiêu dùng không phải là địa lý của bảnđồ như nhãn, tiêu đề, ghi chú địa điểm … 3.2.2. Quan hệ giữa tài liệu khoảng trống và tài liệu thuộc tính trong MapInfoCó một điểm độc lạ khi ta xem xét, nhìn nhận một mạng lưới hệ thống GIS và một hệthống đồ hoạ thường thì là : – Trong hệ đồ hoạ thường thì những thành phần đồ hoạ sống sót một cách độc lập, ta chỉ hoàn toàn có thể “ nhìn ” thấy chúng chứ không biết gì về những thông tin đi kèm hay còngọi là những thông tin thuộc tính của chúng. VD : Khi đã số hoá 1 mảnh map ta chỉ hoàn toàn có thể nhìn thấy những thành phầntrong map được bộc lộ, diễn đạt theo những đặc thù hình học như trên trong thực tiễn. – Trong một mạng lưới hệ thống GIS toàn bộ những thành phần đồ hoạ đều được phong cách thiết kế để cóthể tàng trữ, update, giám sát trên 1 số ít những thuộc tính phi đồ hoạ nào đó. VD : Cũng như ví dụ ở trên ngoài những thành phần map mà ta nhìn thấy, tacòn hoàn toàn có thể update những thông tin tương quan khác về một đối tượng người tiêu dùng đơn cử nào đó ( Taxét những thông tin tương quan đến một thửa đất ) như : + Tên chủ sở hữu thửa đất. + Diện tích thửa. + Ngày ĐK … – Tóm lại khi xem xét đến một mạng lưới hệ thống GIS ta không những phải chăm sóc đếnnhững đối tượng người dùng đồ hoạ thường thì mà còn phải rất chú ý quan tâm trong việc phong cách thiết kế, xử lýđối với những thông tin thuộc tính đi kèm. 3.3. Tổ chức thông tin map trong MapInfo : Như đã đề cập ở trên tài liệu trong MAPINFO được chia thành 2 loại dữ liệukhông gian và phi khoảng trống. Trong MAPINFO mỗi loại tài liệu trên có phương thứctổ chức thông tin khác nhau. 3.3.1. Tổ chức theo tập tin24Các thông tin trong MapInfo được tổ chức triển khai theo từng bảng ( Table ), mỗi Table làmột tập hợp những File về thông tin đồ hoạ ( map ) hoặc phi đồ hoạ ( thuộc tính ) chứacác bản ghi tài liệu mà mạng lưới hệ thống tạo ra. Chúng ta chỉ hoàn toàn có thể truy nhập vào những công dụng của ứng dụng MapInfo khi màta đã mở tối thiểu một Table. Cơ cấu tổ chức triển khai thông tin của những đối tượng người dùng địa lý được tổchức theo những File sau đây : File và phầnmở rộng *. tab *. dat *. map *. id *. ind *. worÝ nghĩa của File – File diễn đạt khuôn dạng. Chứa thông tin miêu tả cấu trúc dữliệu. – File chứa thông tin nguyên thuỷ. Thường là những tài liệu từLotus 1-2-3, dBase / Fox Base và Excel – File chứa thông tin miêu tả những đối tượng người tiêu dùng map địa lý. – File chứa thông tin link những đối tượng người tiêu dùng với nhau. – File về chỉ số đối tượng người dùng. Tập tin này chỉ có khi trong cấutrúc của Table đã có tối thiểu một trường ( Field ) tài liệu đãđược chọn làm chỉ số hoá ( Index ). – Tập tin quản lý chung ( tàng trữ tổng hợp những Table hoặc cáccửa sổ thông tin khác nhau của MapInfo. 3.3.2. Tổ chức thông tin theo những lớp đối tượng người tiêu dùng ( Table ). Trong MapInfo hoàn toàn có thể coi mỗi một bảng ( Table ) là một lớp đối tượng người dùng ( Layer ). Dữliệu mỗi lớp chia thành 2 loại : – Dữ liệu thuộc tính ( Attribute Data ) lưu dưới dạng một bảng hàng cột ( Browser ). – Dữ liệu khoảng trống ( Spatial Data ) lưu dưới dạng map đã được số hoá ( Map ). Dữ liệu khoảng trống cũng được phân ra thành những lớp thông tin khác nhau ( layer ), mỗi lớp thông tin khoảng trống được đặt trong một TABLE. Người dùng hoàn toàn có thể thựchiện những thao tác đóng, mở, sửa đổi, lưu cất … những TABLE này. Các thông tin map trong chương trình ứng dụng MapInfo thường được tổchức quản lý theo từng lớp đối tượng người dùng ( Layer ). Mỗi lớp thông tin chỉ bộc lộ một khíacạnh của map tổng thể và toàn diện. Chương trình MapInfo quản lý và trừu tượng hoá những đối tượng người tiêu dùng địa lý trong thếgiới thực thành những Layer map máy tính khác nhau là : + Đối đối tượng người tiêu dùng chữ ( Text ) : biểu lộ những đối tượng người dùng của map như nhãn, tiêu đề, ghi chú, địa điểm. + Đối tượng điểm ( Poin ) : biểu lộ vị trí đơn cử của những đối tượng người dùng địa lý như cácđiểm mốc, điểm cột cờ, điểm trấn áp giao thông vận tải. 25

Source: https://mindovermetal.org
Category: Ứng dụng hay