Các ứng dụng của hệ thống thông tin địa lý

Các ứng dụng của hệ thống thông tin địa lý

C¡c ùng döng cõa h» thèng

thæng tin àa lþVersion 1.1: Nov 25, 2007 8:53 pm US/Central

Vã Quang Minh

This work is produced by The Vietnam OpenCourseWare Project using Connexions software tools

and licensed under the Creative Commons Attribution License∗

Tâm t­t nëi dung Nhí nhúng kh£ n«ng ph¥n t½ch v  xû lþ a d¤ng, kÿ thuªt GIS hi»n nay ÷ñc ùng döng phê bi¸n trong nhi·u l¾nh vüc, ÷ñc xem l  "cæng cö hé trñ quy¸t ành (decision

- making support tool) Mët sè l¾nh vüc ÷ñc ùng döng chõ y¸u ð nhi·u nìi tr¶n th¸ giîi l :

C¡c ùng döng cõa h» thèng thæng tin àa lþ

1 NGHI–N CÙU QUƒN LÞ T€I NGUY–N THI–N NHI–N V€ MÆI TR×ÍNG

• Qu£n trà røng (theo dãi sü thay êi, ph¥n lo¤i ),

• Qu£n trà ÷íng di c÷ v  íi sèng ëng vªt hoang d¢,

• Qu£n lþ v  quy ho¤ch çng b¬ng ngªp lô, l÷u vüc sæng,

• B£o tçn §t ÷ît,

• Ph¥n t½ch c¡c bi¸n ëng kh½ hªu, thu v«n

• Ph¥n t½ch c¡c t¡c ëng mæi tr÷íng (EIA),

• Nghi¶n cùu t¼nh tr¤ng xâi mán §t,

• Qu£n trà sð húu ruëng §t,

• Qu£n lþ ch§t l÷ñng n÷îc,

• Qu£n lþ, ¡nh gi¡ v  theo dãi dàch b»nh,

• X¥y düng b£n ê v  thèng k¶ ch§t l÷ñng thê nh÷íng

• Quy ho¤ch v  ¡nh gi¡ sû döng §t ai

∗ http://creativecommons.org/licenses/by/2.0/

2 NGHI–N CÙU I—U KI›N KINH T˜ - X‚ HËI

• Qu£n lþ d¥n sè,

• Qu£n trà m¤ng l÷îi giao thæng (thu - bë),

• Qu£n lþ m¤ng l÷îi y t¸, gi¡o döc,

• i·u tra v  qu£n lþ h» thèng cì sð h¤ t¦ng

3 NGHI–N CÙU HÉ TRÑ CC CH×ÌNG TRœNH QUY HO„CH PHT TRIšN

• ¡nh gi¡ kh£ n«ng th½ch nghi c¥y trçng, vªt nuæi v  ëng vªt hoang d¢,

• ành h÷îng v  x¡c ành c¡c vòng ph¡t triºn tèi ÷u trong s£n xu§t næng nghi»p,

• Hé trñ quy ho¤ch v  qu£n lþ c¡c vòng b£o tçn thi¶n nhi¶n,

• ¡nh gi¡ kh£ n«ng v  ành h÷îng quy ho¤ch c¡c vòng æ thà, cæng nghi»p lîn,

• Hé trñ bè tr½ m¤ng l÷îi y t¸, gi¡o döc

Trong nghi¶n cùu s£n xu§t næng nghi»p v  ph¡t triºn næng thæn, c¡c l¾nh vüc ùng döng cõa kÿ thuªt GIS r§t rëng r¢i Do vªy, GIS trð th nh cæng cö ­c döng cho vi»c qu£n lþ v 

tê chùc s£n xu§t næng nghi»p - næng thæn tr¶n c¡c vòng l¢nh thê

4 CC LžNH VÜC ÙNG DÖNG CÕA GIS TRONG SƒN XU‡T NÆNG NGHI›P V€ PHT TRIšN NÆNG THÆN

4.1 Thê nh÷íng

• X¥y düng c¡c b£n ç §t v  ìn t½nh §t

• °c tr÷ng ho¡ c¡c lîp phõ thê nh÷íng

4.2 Trçng tråt

• Kh£ n«ng th½ch nghi c¡c lo¤i c¥y trçng

• Sü thay êi cõa vi»c sû döng §t

• X¥y düng c¡c · xu§t v· sû döng §t

• Kh£ n«ng b·n vúng cõa s£n xu§t næng nghi»p Næng - L¥m k¸t hñp

• Theo dãi m¤ng l÷îi khuy¸n næng

• Kh£o s¡t nghi¶n cùu dàch - b»nh c¥y trçng (cæn tròng v  cä d¤i)

• Suy o¡n hay nëi suy c¡c ùng döng kÿ thuªt

4.3 Quy ho¤ch thu v«n v  t÷îi ti¶u

• X¡c ành h» thèng t÷îi ti¶u

• Lªp thíi biºu t÷îi n÷îc

• T½nh to¡n sü xâi mán/ bçi l­ng trong hç chùa n÷îc

• Nghi¶n cùu ¡nh gi¡ ngªp lô

4.4 Kinh t¸ næng nghi»p

• i·u tra d¥n sè / næng hë

• Thèng k¶

• Kh£o s¡t kÿ thuªt canh t¡c

• Xu th¸ thà tr÷íng cõa c¥y trçng

• Nguçn næng s£n h ng ho¡

4.5 Ph¥n t½ch kh½ hªu

• H¤n h¡n

• C¡c y¸u tè thíi ti¸t

• Thèng k¶

4.6 Mæ h¼nh ho¡ næng nghi»p

• ×îc l÷ñng / ti¶n o¡n n«ng su§t c¥y trçng

4.7 Ch«n nuæi gia sóc / gia c¦m

• Thèng k¶

• Ph¥n bè

• Kh£o s¡t v  theo dãi di¹n bi¸n, dü b¡o dàch b»nh

(Theo Rajan, M.S 1991)

Mët ùng döng quan trång cõa GIS l  mæ h¼nh ho¡ c¡c c§u tróc c«n b£n thüc cõa th¸ giîi tr¶n dú li»u con sè Ngh» thuªt l m mæ h¼nh câ thº ph¥n t½ch nhúng khuynh h÷îng,

ành ngh¾a nhúng nh¥n tè g¥y ra chóng, tr¼nh b y c¡c kh£ n«ng cho ph²p chån lüa c¡c gi£i ph¡p º gi£i quy¸t nhúng v§n · ÷ñc °t ra, ho°c ch¿ ra c¡c mèi quan h» mªt thi¸t v  c¡c k¸t qu£ cõa mët quy¸t ành Th½ dö, GIS câ thº ch¿ ra c¡c nguçn t i nguy¶n thi¶n nhi¶n

câ kh£ n«ng bà £nh h÷ðng do c¡c quy¸t ành n o â tr¶n cì sð c¡c dú li»u cõa £nh v» tinh Nhúng vòng chàu tên th§t tø vòng khai hoang câ thº ÷ñc ành ngh¾a v  ph¥n t½ch tr¶n cì

sð dú li»u chçng l§p cõa c¡c y¶u c¦u v· lo¤i §t, sü gia t«ng n«ng su§t, thíi gian, lo¤i, t l», v  kh£ n«ng qu£n lþ, nhu c¦u thüc t¸ câ thº ÷ñc ch¿ ra v  ành rã k¸t qu£

Trong næng nghi»p, sü thi»t h¤i v· ti·m n«ng t i nguy¶n thi¶n nhi¶n do vi»c mð rëng di»n t½ch trçng lóa câ thº ÷ñc ¡nh gi¡ v· m°t sè l÷ñng, vi»c ¡nh gi¡ tr¶n cì sð v· m°t

kinh t¸ cõa nìi câ sü thay êi v· m°t kÿ thuªt GIS câ thº ch¿ ra sü thay êi ð m°t giîi h¤n v· sè l÷ñng (trong vi»c ph¡t triºn di»n t½ch cõa mët vòng mîi) GIS công ÷ñc sû döng º ch¿ ra nhúng tuy¸n ÷íng tèt nh§t cho giao thæng ÷íng bë v  thu lñi

Mët h÷îng sû döng quan trång kh¡c cõa GIS l  trong ph¥n t½ch thèng k¶ nhúng °c

iºm (nh÷ di»n t½ch cõa khu røng hay chi·u d i cõa con sæng, k¶nh, ÷íng, vòng) qua vi»c x¡c ành c¡c vòng »m V½ dö, §t xung quanh mët khu røng ÷ñc giîi h¤n câ thº ÷ñc nghi¶n cùu º quy¸t ành c¡ch sû döng §t th½ch hñp nh§t, vòng »m xung quanh câ thº

÷ñc chçng l§p vîi hi»n tr¤ng §t câ kh£ n«ng ti·m t ng lþ t÷ðng º chån ra c¡ch sû döng

câ hi»u qu£ nh§t

Mët ph÷ìng ph¡p kh¡c câ thº ÷ñc sû döng º ¡nh gi¡ th½ch nghi §t cho vi»c canh t¡c c¡c vö ri¶ng bi»t Ph÷ìng ph¡p bao gçm sû döng mët v i b£n ê câ chõ · tø dú li»u cõa v» tinh công nh÷ dú li»u khæng £nh Th½ dö, t i nguy¶n §t câ thº ÷ñc dòng º ¡nh gi¡ cho sü ph¡t triºn ruëng lóa C¡c dú li»u v· i·u ki»n §t, sùc s£n xu§t cõa §t v  y¶u c¦u i·u ki»n ©m ë §t c¦n ph£i ÷ñc thu thªp v  ¡nh gi¡ kh£ n«ng th½ch nghi cho c¡c vòng trçng lóa

Câ thº nâi GIS l  mët h» thèng d÷îi d¤ng sè dòng cho vi»c ph¥n t½ch v  qu£n lþ c¡c

sè li»u thuëc v· àa lþ ÷ñc k¸t hñp vîi c¡c h» thèng phö dòng cho vi»c nhªp c¡c dú li»u

v  quy¸t ành mët k¸ ho¤ch ph¡t triºn n o â Th½ dö nh÷ c¡c b£n ê §t, m÷a, àa h¼nh, mªt ë d¥n sè, sû döng §t, câ thº ÷ñc k¸t hñp º ph¡t triºn th nh mët b£n ê mîi s³ ch¿ ra ÷ñc nhúng vòng câ kh£ n«ng §t bà xâi mán ho°c nhúng vòng §t th½ch nghi cho

sü ph¡t triºn cõa c¡c lo¤i c¥y «n tr¡i ho°c lóa 2, 3 vö, vîi c¡c mùc ë kh¡c nhau tuý v o c¡c y¶u c¦u m  ta ¢ °t ra tr÷îc â

H¼nh 9.1: Mët th½ dö ùng döng cõa GIS trong ¡nh gi¡ sû döng §t (Mohan Sundara Rajan, 1991)

5 CC B€I TON ÙNG DÖNG CÕA CÆNG NGH› GIS

5.1 Giîi thi»u

Cæng ngh» GIS, c§u tróc dú li»u v  kÿ thuªt ph¥n t½ch ÷ñc ùng döng rëng r¢i trong qu£n

lþ v  trñ gióp quy¸t ành

C¡c l¾nh vüc ùng döng cõa cæng ngh» GIS câ thº ÷ñc ph¥n lo¤i theo chùc n«ng:

1 Düa v o °c iºm cõa dú li»u nh÷:

• D¤ng dú li»u c¦n l÷u trú

• ë ch½nh x¡c ái häi

• Mæ h¼nh dú li»u

• Theo c¡c chùc n«ng m  h» thèng GIS cung c§p

Nhúng chùc n«ng n o m  h» thèng cung c§p: g­n àa ch¿, chçng x¸p

1 Theo s£n ph©m ¦u ra

Ph²p ph¥n lo¤i theo nhúng °c iºm n y trð n¶n khæng rã r ng khi c¡c h» thèng GIS trð th nh c¡c cæng cö m·m d´o vîi nhi·u chùc n«ng º xû lþ v  t¤o s£n ph©m ra

1 Coi GIS nh÷ l  mët cæng cö trñ gióp quy¸t ành

Tø â chóng ta câ thº ph¥n lo¤i c¡c b i to¡n ùng döng GIS l  theo kiºu quy¸t ành m  GIS trñ gióp

GIS l  mët cæng cö ÷ñc sû döng bði nhi·u lo¤i ng÷íi dòng kh¡c nhau: c¡c ng÷íi dòng cuèi, c¡c nh  qu£n lþ, c¡c gi¡o s÷, c¡c nh  nghi¶n cùu m  l m vi»c vîi thæng tin khæng gian

5.2 Ph¥n lo¤i c¡c b i to¡n ùng döng cõa cæng ngh» GIS

Cæng ngh» GIS ÷ñc ¡p döng trong c¡c l¾nh vüc sau:

1 C¡c l¾nh vüc dòng chung v  chia s´ kÿ thuªt v  cung c§p dú li»u cho GIS l :

• Tr­c àa

• B£n ç

• Vi¹n th¡m

• C¡c l¾nh vüc ¡p döng cæng ngh» GIS nh÷ l  mët cæng cö º qu£n lþ, ph¥n t½ch dú li»u

v  trñ gióp t¤o quy¸t ành

• Qu£n lþ v  i·u tra t i nguy¶n

• Qu£n lþ v  qui ho¤ch æ thà (Urban Information Systems)

• Qu£n lþ §t v  gi£i thûa, thu¸ (Land Information Systems)

• Qu£n lþ cì sð h¤ t¦ng (AM/FM)

• Nghi¶n cùu, ¡nh gi¡ thà tr÷íng

• Ph¥n phèi giao thæng vªn t£i

• Ho¤t ëng v· nghi¶n cùu khoa håc trong c¡c tr÷íng ¤i håc v  c¡c vi»n nghi¶n cùu 5.3 C¡c b i to¡n ùng döng cõa cæng ngh» GIS

5.3.1 B£n ç

1 Câ 2 l¾nh vüc ch½nh ùng döng v o GIS trong b£n ç:

• Tü ëng ho¡ qu¡ tr¼nh x¥y düng b£n ç

• S£n xu§t nhúng b£n ç mîi qua ph¥n t½ch, xû lþ dú li»u

• Ùng döng m¡y t½nh trong b£n ç:

• ×u iºm ch½nh trong tü ëng ho¡ l  sûa chúa d¹ d ng

• C¡c èi t÷ñng câ thº thay êi trong b£n ç sè m  khæng c¦n v³ l¤i

• T l» v  ph²p chi¸u thay êi d¹ d ng

• Sü kh¡c bi»t giúa tü ëng ho¡ b£n ç v  GIS nh÷ sau:

• T¤o b£n ç ái häi: hiºu bi¸t v· và tr½ cõa èi t÷ñng, giîi h¤n thuëc t½nh

• GIS ái häi: hiºu bi¸t v· và tr½ cõa èi t÷ñng v  quan h» giúa èi t÷ñng v  thuëc t½nh

Ð ¥y l  sü kh¡c bi»t giúa cì sð dú li»u b£n ç v  cì sð dú li»u câ t½nh topology C¡c ph²p to¡n ph¥n t½ch b£n ç ÷ñc sû döng º ph¥n t½ch dú li»u b£n ç sè B£n ç âng vai trá sèng cán cõa sü th nh cæng trong GIS

Hi»n nay, cæng ngh» sè dòng trong ph¦n lîn cæng o¤n cõa qu¡ tr¼nh x¥y düng b£n ç Cöm tø b£n ç º b n-desktop mapping nh§n m¤nh kh£ n«ng truy nhªp tr¶n c¡c ng÷íi dòng sè câ sü kh¡c bi»t vîi desktop publishing

5.3.2 Tr­c àa

Tr­c àa l  khoa håc v· o ¤c v  x¡c ành và tr½ cõa c¡c èi t÷ñng tr¶n m°t tr¡i §t Trong thi¸t k¸ ÷íng, mæ h¼nh DEM ÷ñc sû döng r§t nhi·u: t½nh khèi l÷ñng, hiºn thà 3 chi·u C¡c ph¡t triºn mîi trong cæng ngh»:

• Thi¸t bà o ¤c m¡y o i»n tû total station 

• H» thèng ành và to n c¦u GPS (Global Positioning System)

• Li¶n k¸t trüc ti¸p giúa thi¸t bà tr­c àa v  cì sð dú li»u khæng gian

* °c iºm trong l¾nh vüc n y:

• T l» lîn, o ¤c vîi sü ch½nh x¡c ¸n mm ë ph¥n gi£i trong mæ h¼nh DEM cao

• Mæ h¼nh dú li»u dòng lo¤i vector

5.3.3 Vi¹n th¡m

¥y l  l¾nh vüc cung c§p dú li»u cho GIS Vi¹n th¡m cho ph²p thu thªp thæng tin v· tr¡i

§t tø v» tinh hay m¡y bay

Hai nguy¶n t­c ch½nh cõa vi¹n th¡m dòng vîi GIS:

• Ch§t l÷ñng v  gi¡ trà dú li»u ÷ñc c£i thi»n qua ë ch½nh x¡c cõa ph²p ph¥n lo¤i

• º câ ¦y õ thæng tin cho t¤o quy¸t ành, c¦n k¸t hñp vîi c¡c lîp thæng tin kh¡c khæng gian quan s¡t ÷ñc tø ngo i khæng gian V½ dö: ranh giîi h nh ch½nh

* °c iºm ùng döng trong l¾nh vüc n y:

• T l» bao tròm nhi·u t l» phö thuëc v o ë cao bay chöp v  kh£ n«ng thi¸t bà

• Mæ h¼nh dú li»u thu thªp chõ y¸u ð d¤ng raster

• ƒnh sau khi ph¥n lo¤i câ thº chuyºn sang d¤ng vector ho°c input v o GIS

Vi¹n th¡m giao ti¸p vîi GIS nh÷ l  mët h÷îng ang ÷ñc ph¡t triºn hi»n nay C£ hai l¾nh vüc ·u ang ÷ñc ph¡t triºn

Trong vi¹n th¡m, c¡c h» thèng bao gçm c¡c chùc n«ng xû lþ £nh.Giao ti¸p l  khæng khâ kh«n v· m°t kÿ thuªt, tuy nhi¶n v¨n cán câ sü khæng t÷ìng th½ch v· mæ h¼nh dú li»u, format chu©n v  ë ph¥n gi£i khæng gian

Nhi·u ph¦n m·m GIS câ chùc n«ng chuyºn êi dú li»u tø c¡c h» thèng vi¹n th¡m v  hiºn thà dú li»u vector tr¶n n·n £nh vi¹n th¡m

B£n ç £nh: £nh ¢ ÷ñc n­n ch¿nh, ÷a c¡c y¸u tè to¡n håc v· b£n ç l¶n: ph²p chi¸u, to¤ ë, iºm khèng ch¸, khung, l÷îi v v

5.3.4 Trong c¡c ng nh khoa håc v  cæng t¡c nghi¶n cùu

• Ùng döng GIS trong nghi¶n cùu khoa håc ang ÷ñc ph¡t triºn

• Trñ gióp nghi¶n cùu mæi tr÷íng to n c¦u- global science

• T¼m ki¸m c¡c y¸u tè t¤o n¶n c¡c dàch b»nh - V» sinh dàch t¹

• T¼m hiºu sü thay êi trong di c÷, ph¥n bè d¥n sè, kinh t¸ x¢ hëi

• T¼m hiºu mèi quan h» giúa ph¥n bè lo i v  mæi tr÷íng sèng: sinh th¡i håc

• GIS ÷ñc gåi l  cæng ngh» ÷ñc dòng trong nghi¶n cùu nh÷ mët cæng cö

• Trong khoa håc thèng k¶

* °c iºm:

• T l»: r§t lîn ¸n r§t nhä

• Chùc n«ng: chçng x¸p, º k¸t hñp, so s¡nh c¡c lîp thæng tin kh¡c nhau nh÷

• Nëi suy

• Hiºn thà dú li»u

• Ph¥n t½ch 3D, c¡c ùng döng phö thuëc thíi gian

5.3.5 C¡c ùng döng trong mæi tr÷íng, t i nguy¶n

• i·u tra v  qu£n lþ mæi tr÷íng, t i nguy¶n l  mët trong nhúng ùng döng sîm nh§t cõa GIS

• Nhúng ùng döng ¢ ÷ñc th÷ìng m¤i ho¡ tø 1980

• Nhúng h» thèng ¢ ÷ñc thi¸t lªp trong c¡c bë ng nh nh÷: Qu£n lþ t i nguy¶n, røng, kh½ èt, v v

• C¡c ùng döng em l¤i th nh cæng nh§t l :

• Røng i·u tra, h» thèng røng, qu£n lþ l÷u vüc sæng ph¡t triºn h» thèng cì sð h¤ t¦ng trong i·u ki»n câ røng

• Næng nghi»p nghi¶n cùu sü m§t mòa, i·u tra kh£ n«ng §t

• Sû döng §t - qui ho¤ch vi»c sû döng §t, qui ho¤ch vòng, ¡nh gi¡ c¡c t¡c ëng

• Tü nhi¶n hoang d¢ - qu£n lþ mæi tr÷íng tü nhi¶n, ¡nh gi¡ c¡c y¸u tè t¡c ëng ¸n mæi tr÷íng tü nhi¶n

5.3.6 C¡c l¾nh vüc ùng döng k²m th nh cæng

• C¡c nguçn t i nguy¶n tr¶n b· m°t - ái häi ti¸p cªn theo 3 chi·u, trong khi â cæng ngh» chõ y¸u l  2D

• ¤i c÷ìng ái häi 3D, c¡c b i to¡n phö thuëc v o thíi gian, ngh±o n n c¡c nguçn dú li»u th½ch hñp

• Qu£n lþ t i nguy¶n n÷îc - tèt Tuy nhi¶n c¡ch ti¸p cªn theo 2D khæng ph£i l  þ t÷ðng cho b· m°t d¨n n÷îc ho°c m¤ng n÷îc ng¦m 3D

5.3.7 °c iºm cõa c¡c ùng döng cho qu£n lþ mæi tr÷íng, t i nguy¶n

• Câ nhi·u lîp thæng tin: thæng th÷íng, ái häi nhi·u lîp thæng tin tr¶n mët vòng di»n t½ch - c¡c t i nguy¶n v  c¡c y¸u tè qu£n lþ li¶n quan v  a chi·u

• Trën l¨n c¡c mæ h¼nh dú li»u - Raster v  vector

• Vîi mæ h¼nh vector, thi¶n v· sû döng c¡c èi t÷ñng polygon º ph£n ¡nh c¡c vòng thu¦n nh§t

• T l» b£n ç vîi nhi·u t l» nh÷ng thæng th÷íng tr¶n 1/10.000

• Ch§t l÷ñng dú li»u: nhi·u lîp thæng tin l  k¸t qu£ cõa ph²p nëi suy, ph¥n lo¤i Ch§t l÷ñng câ t½nh bi¸n thi¶n, th÷íng khæng ¡nh gi¡ ÷ñc

• Chùc n«ng

• Ph¥n t½ch b£n ç ìn gi£n

• Chçng x¸p, t½nh to¡n, o ¤c vòng, t¤o vòng »m, t½nh vòng nh¼n

• Mæ h¼nh sû döng th¶m nhi·u c¡c mæ h¼nh ngo¤i lai düa tr¶n c¡c bi¸n ÷ñc l÷u ð c¡c lîp thæng tin kh¡c nhau