Ứng dụng GIS thành lập cơ sở dữ liệu du lịch cho thành phố Nam Định

MỤC LỤC LỜI MỞ ĐẦU 5 Chương 1 TỔNG QUAN VỀ HỆ THỐNG THÔNG TIN ĐỊA LÝ GIS 4 1.1. Giới thiệu về hệ thống thông tin địa lý. 4 1.1.1. Khái niệm GIS 4 1.1.2. Lịch sử hình thành và phát triển. 6 1.1.3. Các thành phần trong GIS. 10 1.2. Phần mềm ARCGIS 21 1.3. Các ứng dụng của GIS 22 Chương 2 CƠ SỞ DỮ LIỆU VÀ CẤU TRÚC CƠ SỞ DỮ LIỆU DU LỊCH 25 2.1. Cơ sở dữ liệu. 25 2.1.1. Khái niệm cơ sở dữ liệu. 25 2.1.2. Đối tượng sử dụng cơ sở dữ liệu. 25 2.1.3. Hệ quản trị cơ sở dữ liệu. 30 2.2. Cơ sở dữ liệu du lịch. 31 2.2.1. Tìm hiểu chung về cơ sở dữ liệu du lịch. 31 2.2.2. Vai trò và hiện trạng cơ sở dữ liệu du lịch. 33 2.3. Xây dựng cấu trúc cơ sở dữ liệu du lịch. 35 2.3.1. Xác định đối tượng địa lý trong cơ sở dữ liệu du lịch. 35 2.3.2. Các tiêu chuẩn xây dựng cấu trúc nội dung. 36 2.3.3. Cấu trúc cơ bản của cơ sở dữ liệu du lịch. 37 Chương 3 XÂY DỰNG CƠ SỞ DỮ LIỆU DU LỊCH THÀNH PHỐ NAM ĐỊNH 49 3.1. Giới thiệu khu vực thực nghiệm thành phố Nam Định. 49 3.1.1. Vị trí địa lý. 49 3.1.2. Địa hình. 49 3.1.3. Khí hậu. 50 3.1.4. Thủy văn. 50 3.1.5. Điều kiện kinh tế xã hội. 51 3.2. Xây dựng cơ sở dữ liệu 53 3.2.1. Quy trình xây dựng cơ sở dữ liệu du lịch. 53 3.2.2. Hình thành các gói dữ liệu. 55 3.2.3. Các yêu cầu kỹ thuật trong chuẩn hóa dữ liệu. 60 3.3.4. Xây dựng cơ sở dữ liệu bằng GIS và các phần mềm chuyên ngành. 61 KẾT LUẬN 81 Tài liệu tham khảo 82

LỜI CẢM ƠN

Trong quá trình thực hiện đề tài, em đã nhận được sự giúp đỡ và chỉ bảo nhiệt tình của các thầy, cô giáo trong khoa Trắc Địa Bản Đồ - Trường Đại học Tài nguyên và Môi trường Hà Nội, Các cô chú anh chị trong công ty Tài Nguyên Môi Trường Biển để em hoàn thành khóa luận tốt nghiệp này.

Trước hết em xin nói lời cảm ơn chân thành nhất tới Thạc sĩ Nguyễn Thị Kim Dung đã giúp đỡ tận tình và trực tiếp hướng dẫn em trong suốt thời gian em thực hiện

đồ án.

Em xin chân thành cảm ơn các thầy, cô giáo trong Trường Đại học Tài nguyên và Môi trường Hà Nội nói chung, các thầy, cô giáo trong khoa Quản lý đất đai nói riêng đã tận tình dạy dỗ, chỉ bảo ân cần trong suốt thời gian em học tập tại trường.

Em xin chân thành cảm ơn các cô chú, anh chị trong công ty Tài Nguyên Môi Trường Biển đơn vị đã trực tiếp giúp đỡ em trong thời gian nghiên cứu làm đề tài.

Vì thời gian có hạn nên đồ án tốt nghiệp của em không tránh khỏi những thiếu sót Kính mong sự đóng góp và chỉ bảo của các thầy cô giáo để đồ án tốt nghiệp được hoàn thiện hơn

Em xin kính chúc các thầy, cô giáo và các cô, chú luôn mạnh khoẻ và hạnh phúc.

Em xin chân thành cảm ơn!

Lời cam đoan

Em cam đoan đây là công trình nghiên cứu của riêng em.

Các số liệu, kết quả nêu trong luận văn là trung thực và chưa từng được ai công bố trong bất kỳ công trình nào khác.

Một số thuật ngữ viết tắt

ArcCatalog Một phần mềm trong bộ phần mềm ArcGIS có chức năng quản

trị dữ liệu địa lý

ArcGIS Bộ phần mềm GIS được phát triển bởi hãng ESRI

Geodatabase Geographical database hay Cơ sở dữ liệu địa lý

MỤC LỤC

DANH MỤC HÌNH

LỜI MỞ ĐẦU

Địa lý luôn có vai trò quan trọng đối với con người Trong thời kỳ đồ đá, những người đi săn đã đoán trước vị trí của những con mồi, những người thám hiểm đầu tiên trên thế giới cũng đã sống và chết bằng chính kiến thức về địa lý của họ

và xã hội ngày nay đang sống và làm việc dựa vào sự hiểu biết về vấn đề ai thuộc

vị trí nào Trong các mẫu bản đồ và thông tin không gian, địa lý ứng dụng đã và đang phục vụ cho sự khám phá, quy hoạch, hợp tác cũng như xung đột trong suốt 3000 năm qua và bản đồ là một trong số các tài liệu đẹp nhất trong nền văn minh của chúng ta

Đa số các kiến thức về địa lý của chúng ta được áp dụng và các côngviệc hàng ngày; ví dụ như khi chúng ta đố nhau về các tuyến đường của một khu vực được coi là mê cung đường phố ở một nơi nào đó hay khi chúng ta tìm kiếm một trạm xăng gần nhất nào đó Thông tin không gian có một sự tác động mạnh mẽ hơn đối với cuộc sống của chúng ta, thường trong một phạm vi nào đó mà ta không nhận thấy để giúp chúng ta sản xuất ra lương thực, năng lượng, trang phục mà chúng ta

sử dụng hàng ngày và kể cả những trò giải trí mà chúng ta tận hưởng

Bởi lẽ thông tin không gian là rất quan trọng nên chúng ta đã và đang phát triển các công cụ được gọi là hệ thống thông tin địa lý (GIS – Geographic Information Systems) để trợ giúp ta cùng với các kiến thức địa lý mà ta có được Một hệ thống thông tin địa lý (GIS) giúp chúng ta tập hợp và sử dụng các dữ liệu không gian (ở đây, cụm từ viết tắt GIS được dùng để chỉ một hay nhiều hệ thống thông tin địa lý) Một số thành phần GIS hoàn toàn thuộc về mặt kỹ thuật; chúng bao gồm các thiết bị thu thập dữ liệu rất hiện đại, các mạng lưới giao tiếp tiến bộ và tin học phức tạp Các phương pháp của GIS khác thì lại rất đơn giản, chẳng hạn như khi một cây bút chì và một mẫu giấy được sử dụng để xác nhận ngoài thực địa một bản đồ

Như nhiều khía cạnh của cuộc sống trong 5 thập kỷ trở lại đây, cách thức chúng ta tập hợp và sử dụng các dữ liệu không gian đã và đang được thay đổi một cách sâu sắc bởi các công nghệ điện tử hiện đại và các phần cứng, phần mềm GIS là kết quả tất yếu quan trọng của sự phát triển công nghệ đó Việc thu và xử lý các dữ

liệu không gian được đẩy mạnh trong vòng 3 thập kỷ gần đây và vẫn đang tiếp tục tiến triển

Chìa khóa của tất cả các định nghĩa của GIS là “cái gì” và “ở đâu” GIS và phân tích không gian có liên quan đến vị trí chính xác và tương đối của các đặc trưng cũng như các đặc điểm, thuộc tính của các đặc trưng đó Vị trí của các đối tượng không gian quan trọng như các dòng sông, suối có thể được ghi lại, kể cả các thông tin có liên quan như kích thước, tốc độ dòng chảy, chất lượng nước hay các loài các được tìm thấy trong sông, suối đó Quả thật, các thông tin thuộc tính đó thường phụ thuộc vào sự sắp xếp mức độ quan trọng của các đối tượng khác nhau GIS có khả năng hỗ trợ cho việc phân tích và hiển thị các mối quan hệ không gian đó

Tại Việt Nam, hệ thông tin địa lý được ứng dụng chủ yếu cho lĩnh vực số hoá Sau giai đoạn số hoá, người ta sẽ cần đến hệ thông tin địa lý ở các chức năng phân tích khác để giải quyết các bài toán ứng dụng GIS dùng trong quản lý môi trường, dân số, quy hoạch đô thị, quảng bá và phát triển du lịch…nâng cao trình độ dân trí GIS là sự lựa chọn hàng đầu, hướng đi đúng đắn nhằm phát triển bền vững đất nước

Và hơn nữa công tác quản lý du lịch thường mất nhiều thời gian cho việc tổng hợp, cập nhật thông tin thường xuyên với một khối lượng lớn từ nhiều nguồn, lĩnh vực khác nhau Đặc biệt trong công tác quản lý lãnh thổ thì yếu tố không gian

dữ liệu có một ý nghĩa rất quan trọng Với thế mạnh phân tích, liên kết dữ liệu không gian (bản đồ) và dữ liệu thuộc tính GIS sẽ cho ta một bộ cơ sở dữ liệu với các hình ảnh thực sinh động, có đầy đủ thông tin liên quan một cách tổng thể Ứng dụng GIS là một giải pháp phù hợp trong vấn đề hỗ trợ công tác quản lý du lịch

Thành phố Nam Định là trung tâm chính trị kinh tế văn hóa khoa học kỹ thuật của tỉnh Du lịch Nam Định cũng rất phát triển khách du lịch đến nơi đây thăm đền chùa, tìm về lịch sử của ông cha ta Hàng năm có tới 1,1 triệu lượt người ghé thăm thành phố Các thông tin du lịch cần phải đầy đủ phong phú được cập nhật thường xuyên phổ biến rộng rãi, dễ quản lý và dễ sử dụng.Với những ưu điểm vượt trội, GIS đáp ứng được những yêu cầu trên là sự lựa chọn tốt nhất để phát triển ngành du lịch nói chung, du lịch của thành phố Nam Định nói riêng Cụ thể sẽ được

trình bày trong đồ án tốt nghiệp của em với tên đề tài “ Ứng dụng GIS thành lập

cơ sở dữ liệu du lịch cho thành phố Nam Định”.

Bố cục đồ án bao gồm:

 Lời nói đầu

 Chương 1 : Tổng quan về Hệ thống thông tin địa lý GIS

 Chương 2 : Cở sở dữ liệu và cấu trúc cơ sở dữ liệu du lịch

 Chương 3 : Xây dựng cơ sở dữ liệu du lịch thành phố Nam Định

 Kết luận

Em xin chân thành cảm ơn!

Sinh viên thực hiện

Vũ Minh Lý

Chương 1

TỔNG QUAN VỀ HỆ THỐNG THÔNG TIN ĐỊA LÝ GIS

Hệ thống thông tin địa lý GIS (Geographic Information System) là một hệ thống bao gồm các phần mềm phần cứng máy tính và một cơ sở dữ liệu với chức năng thu thập, cập nhật, quản trị và phân tích, biểu diễn dữ liệu địa lý phục vụ giải quyết các bài toán ứng dụng có liên quan đến vị trí địa lý trên bề mặt trái đất

1.1 Giới thiệu về hệ thống thông tin địa lý.

Chìa khóa của tất cả các định nghĩa của GIS là “cái gì” và “ở đâu” GIS và phân tích không gian có liên quan đến vị trí chính xác và tương đối của các đặc trưng cũng như các đặc điểm, thuộc tính của các đặc trưng đó Vị trí của các đối tượng không gian quan trọng như các dòng sông, suối có thể được ghi lại, kể cả các thông tin có liên quan như kích thước, tốc độ dòng chảy, chất lượng nước hay các loài các được tìm thấy trong sông, suối đó Quả thật, các thông tin thuộc tính đó thường phụ thuộc vào sự sắp xếp mức độ quan trọng của các đối tượng khác nhau GIS có khả năng hỗ trợ cho việc phân tích và hiển thị các mối quan hệ không gian đó

1.1.1 Khái niệm GIS

GIS là từ viết tắt của thuật ngữ: Geographic Information System là hệ thống thông tin địa lý được hình thành từ ba khái niệm “Địa lý, thông tin, hệ thống” Cùng với sự hình thành và phát triển của GIS, có nhiều định nghĩa khác nhau được đưa ra

Hệ thống thông tin địa lý là hệ thống quản lý thông tin không gian địa lý được phát triển dựa trên cơ sở công nghệ máy tính và tin học với mục đích lưu trữ, hợp nhất, mô hình hóa phân tích, dự báo và trình bày được nhiều dạng dữ liệu

Hiện nay, có rất nhiều định nghĩa về hệ thông tin địa lý được sử dụng, ví dụ: Việc nghiên cứu Hệ thống môi trường ESRI của Mỹ định nghĩa “ Hệ thông tin địa

lý là một tập hợp có tổ chức bao gồm phần cứng, phần mềm máy tính, dữ liệu địa lý của con người, được thiết kế nhằm mục đích nắm bắt, lưu trữ, cập nhật, điều khiển, phân tích và kết xuất” hoặc “ Hệ thông tin địa lý là một hệ thống quản trị cơ sở dữ liệu bằng máy tính để thu thập, lưu trữ, phân tích và hiển thị không gian” (National Center for Geographic Information and Analysis 1988); …

Chúng ta có thể định nghĩa Hệ thông tin địa lý là một hệ thống thông tin có khả năng thu thập, cập nhật, quản trị và phân tích, biểu diễn dữ liệu địa lý phục vụ giải quyết các bài toán ứng dụng có liên quan tới vị trí địa lý trên trong và ngoài bề mặt trái đất hoặc được định nghĩa như là một hệ thống thông tin với khả năng truy cập dữ liệu địa lý nhằm hỗ trợ cho công tác quản lý, quy hoạch và quản lý tài nguyên thiên nhiên và môi trường

Hệ thông tin địa lý có vai trò quan trọng trong quy hoạch và quản lý môi trường vì nó giúp cho những người ra quyết định có một cái nhìn bao quát những khu vực có vấn đề và có thể dùng hệ thông tin địa lý để theo dõi nguồn gây ô nhiễm Ví dụ khi người dân liên hệ với chính quyền địa phương để báo cáo về việc nước sông có mùi lạ Chính quyền địa phương có thể sử dụng hệ thông tin địa lý để liên kết các thông tin về các khu công nghiệp trong huyện tỉnh với thông tin về vị trí của tất cả các sông, suối trên địa bàn Biện pháp đầu tiên có thể là xác định tất cả các khu công nghiệp nằm ở gần con sông đó hay các con suối chảy ra sông đó Niếu mẫu nước đó được xét nghiệm gây ô nhiễm thì chính quyền địa phương có thể sử dụng hệ thông tin địa lý để tìm ra tất cả các công ty, khu công nghiệp trên địa bàn có

sử dụng chất gây ô nhiễm đó trong sản xuất

Hệ GIS điển hình được thiết lập trên một số khái niệm cơ bản sau:

- Các đặc điểm của thế giới thực trên bề mặt Trái đất được mô tả lại trên một hệ quy chiếu bản đồ và được lưu lại trong máy tính đồng thời, máy tính cũng lưu lại lưới chiếu và các thuộc tính của các đặc điểm bản đồ đó để có thể trả lời các câu hỏi như “chúng ở đâu?” và “chúng là cái gì?”

- Các đặc điểm bản đồ có thể được hiển thị hoặc vẽ ra khi ta kết hợp bất kỳ hai hay nhiều đối tượng và hầu như trên bất kỳ một tỷ lệ bản đồ Tin học hóa các

dữ liệu bản đồ phải được sử dụng một cách linh hoạt hơn so với các bản đồ giấy truyền thống

- GIS có khả năng phân tích các mối quan hệ trong không gian giữa các đặc điểm bản đồ

1.1.2 Lịch sử hình thành và phát triển.

Những năm đầu của thập kỉ 60(1963-1964) các nhà khoa học Canada đã xây dựng hệ GIS đầu tiên với tên gọi “Canada Geographic Information System” được

sử dụng trong công tác quản lý tài nguyên ở Canada Ở thời điểm ban đầu này, hệ GIS được thừa hưởng mọi thành quả trong nghành bản đồ cả về ý tưởng cũng như thành tựu của kĩ thuật bản đồ GIS bắt đầu hoạt động bằng việc thu thập dữ liệu theo định hướng tuỳ thuộc vào mục tiêu đặt ra Tuy nhiên, các thiết bị máy tính thời đó rất to lớn cồng kềnh việc nhập dữ liệu chậm và khó khăn nên những hệ tự động hoá

ít khả năng thâm nhập vào thực tế Lúc đó, những phiên bản đầu tiên của hệ thống thông tin địa lý là những phần mền nhập dữ liệu và vẽ bản đồ đơn giản, việc xử lý thông tin đồ hoạ còn rất hạn chế

Từ những năm 1960-1980: là thời kì tìm tòi và khám phá về kĩ thuật đồ hoạ của công nghệ thông tin Nhờ sự phát triển của công nghệ thông tin mà những khả năng xử lý đồ hoạ trên máy tính trở thành dễ dàng và thuận tiện Hàng loạt các chương trình phần mền xử lý đồ hoạ và các phiên bản đầu tiên của các phần mền GIS ra đời như phần mền ARC/INFOR

Từ 1980-1990: Công nghệ GIS phát triển mạnh mẽ, trở thành một công nghệ

có tính thương mại, được ứng dụng trong nhiều lĩnh vực khoa học và hoạt động thực tiễn có sử dụng thông tin không gian, Đặc biệt ở Mỹ, Canada và châu Âu, người ta đã xây dựng và không ngừng hoàn thiện các chương trình phần mềm có

uy tín quốc tế như ARC/INFOR, PCI, ILWIS, SPAND, IDRISI…

Công nghệ vi điện tử và công nghệ sản xuất máy tính cá nhân (PC) phát triển mạnh; máy tính trở thành công cụ phổ biến trong mọi hoạt động nghiên cứu, thiết

kế và quản lý xã hội Những phần mềm GIS chạy trên PC ngày càng phát triển đã làm cho công nghệ GIS lan truyền nhanh chóng đến các nước đang phát triển ở châu Á và càng ngày thâm nhập sâu vào lĩnh vực địa lý và bản đồ

Ở Việt Nam, công nghệ GIS cũng được ứng dụng và phát triển nhanh chóng cùng với công nghệ thông tin nói chung Theo các nhà hoạt động trong lĩnh vực này,

sự hình thành và phát triển công nghệ GIS ở Việt Nam có thể chia thành các thời kỳ:

Từ 1980-1985: Bắt đầu nghiên cứu về GIS

Từ 1985-1994: Tìm tòi và những ứng dụng đầu tiên

Từ 1995 đến nay: Bùng nổ và phát triển

Thời kỳ 1980-1985: là giai đoạn bắt đầu với những hiểu biết sơ bộ và tiếp

xúc với HTTTĐL qua các hội thảo quốc tế về công nghệ thông tin và GIS Trong giai đoạn này, chúng ta chưa nhập được các chương trình phần mềm mạnh Các phần mềm tự viết và phát triển khả năng đồ hoạ còn rất yếu, chỉ mới giải quyết được các nhiệm vụ và xuất dữ liệu

Các thiết bị phần cứng còn thiếu thốn và ít Do đó, chúng ta chưa có các ứng dụng cụ thể, song các cơ quan đã bắt đầu quan tâm nghiên cứu về GIS và hướng phát triển thành lập, biên tập và sản xuất bản đồ với sự hỗ trợ của máy tính điện tử

Công tác đào tạo về GIS chưa phát triển hội thảo về GIS chưa được tổ chức, công nghệ này còn chưa được ứng dụng rộng rãi, các ứng dụng mới chỉ mang tính chất thử nghiệm

Thời kì 1985-1994: Những tìm tòi và ứng dụng đầu tiên mới chỉ được thực

hiện ở một số chuyên ngành và một số cơ quan ứng dụng cụ thể, trước hết là cơ quan nghiên cứư về công nghệ thông tin, tiếp đó là một số cơ quan quản lý tài nguyên như: nông nghiệp, lâm nghiệp, địa chất…

Trong giai đoạn này, những thiết bị phần cứng đã có những tiến bộ lớn, đã có nhiều máy tính và thiết bị phụ trợ, nhưng giá thành đắt, không phải cơ sở nào cũng mua được, do đó đã hạn chế các ứng dụng tại nhiều cơ quan Tuy nhiên, đối với những nơi được chú trọng phát triển như Viện Công nghệ thông tin, các công ty máy tính, các dự án, các đề án, các chương trình cấp nhà nước đã bắt đầu triển khai các đề tài, đề án về nghiên cứu và ứng dụng công nghệ GIS

Trong lĩnh vực ứng dụng và sản xuất các chương trình phần mềm, có hai xu hướng:

-Các chuyên gia lập trình và các chuyên gia của các ngành khác nhau của Việt Nam phát triển xây dựng các phần mềm GIS như: POPMAP của Vũ Duy Mẫn

và nhiều người khác (1993), CAPMAP của Lại Huy Phương và công ty AIC, WINGIS của công ty DOLSOTFT(1995),…

-Mua và sử dụng các phần mềm nước ngoài như MAPINFO, ARC/INFO,MGE (Viện Thông tin lưu trữ và Bảo tàng địa chất, Viện Khoa học và Công nghệ Địa chính, Viện Địa lý, Trung tâm Viễn thám Geomatic, thuộc Trung tâm Khoa học tự nhiên và Công nghệ quốc gia, Viện Thiết kế và quy hoạch nông

nghiệp, Trung tâm Tư vấn thông tin Tài nguyên Viện Điều tra quy hoạch

rừng-Bộ Nông nghiệp và phát triển nông thôn)

Những kết quả nghiên cứu ứng dụng cơ bản của gian đoạn này thuộc các lĩnh vực: điều tra quy hoạch quản lý các tiểu khu, các loại rừng, thống kê diện tích rừng trong nông nghiệp, xây dựng các bản đồ hiện trạng tài nguyên thiên nhiên, quản lý các thông tin khoáng sản và bản đồ địa chất Nhiều cơ quan đã tiến hành số hoá bản

đồ và lưu trữ thông tin chuyên ngành, quản lý dữ liệu chuyên ngành dưới dạng các GIS Công tác đào tạo về GIS đã bước đầu được chú ý song còn mang tính tự phát, nhằm đáp ứng các nhu cầu cụ thể của cơ quan, chưa hệ thống, quy mô còn nhỏ Chủ yếu nhằm hướng dẫn sử dụng các chương trình phần mềm

Thời kì 1995 tới nay: Là giai đoạn phát triển và bùng nổ của GIS

Nhờ sự phát triển mạnh mẽ của các công ty máy tính, của các nhà sản xuất

và cung cấp thiết bị tin học, tại Việt Nam đã có mặt các sản phẩm của các nhà sản xuất thiết bị tin học, tại Việt Nam đã có mặt các sản phẩm của hầu hết các nhà sản xuất thiết bị máy tính, cần thiết bị máy tính, cần thiết cho các ứng dụng GIS như: hãng máy tính IBM, COMPAQ,SUN,ACER,INTEGRAPH…và các hãng sản xuất các thiết bị ngoại vi: máy quét, bàn số hoá, máy in HP, Epson, CALCOM,…

Một thị trường sôi động về thiết bị công nghệ thông tin đã giúp cho chi phí các phần cứng giảm dần Các cơ quan nghiên cứu và ứng dụng công nghệ thông tin

có thể trang thiết bị nhập dữ liệu và các thiết bị xuất dữ liệu một cách dễ dàng

Các phần mềm tiên tiến trong công nghệ GIS, kết hợp với công nghệ viễn thám đều đã có mặt tại Việt Nam Đại lý của các hãng như: MAPINFOR, ACR/INFOR cũng được đặt tại Hà Nội, TP Hồ Chí Minh,… Các phần mềm của Việt Nam cũng ngày càng được hoàn thiện và phổ cập hơn

Đào tạo về công nghệ GIS không những được thực hiện trong các trường đại học, mà còn được vào chương trình giáo dục phổ thông Đặc biệt, trong chương trình Công nghệ Thông tin của Nhà nước đã có một đã có một dự án về phát triển GIS cho các tỉnh của Việt Nam

Công nghệ GIS không còn là vấn đề của một cơ quan, một đơn vị nghiên cứu, mà đã trở thành một chiến lược của Nhà nước; một công nghệ trong hệ thống thông tin được Nhà nước quan tâm và khuyến khích phát triển

Cũng từ năm 1995 công nghệ GIS được ứng dụng rộng rãi trong các ngành

và trở thành công cụ không thể thiếu cho ngành kinh tế quốc dân

Cho đến nay các quan điểm về GIS đã thống nhất chung như sau: “GIS là một hệ thống kết hợp giữa con người và hệ thống máy tính cùng các thiết bị ngoại

vi để lưu trữ, xử lý, phân tích, hiển thị các thông tin địa lý để phục vụ một mục đích nghiên cứu nhất định”

Hệ thống phần mềm trong GIS có thể kết nối thông tin về vị trí địa lý của sự vật với những thông tin của bản thân sự vật, khác với bản đồ trên giấy, GIS có thể tổ hợp nhiều lớp thông tin, mỗi loại thông tin trên bản đồ có thể tổ hợp nhiều lớp thông tin riêng, người sử dụng có thể bật hoặc tắt các lớp thông tin theo nhu cầu của mình

1.1.3 Các thành phần trong GIS.

Cấu trúc cơ bản của cơ sở dữ liệu;

Dữ liệu không gian là dữ liệu phản ánh sự phân bố, vị trí hình dạng của các đối tượng địa lý Dữ liệu địa lý được nhận biết bởi toạ độ địa lý, được hình thành từ các phần tử mô tả và phần tử đồ hoạ

Để mô tả cấu trúc dữ liệu không gian người ta sử dụng hai kiểu mô hình dữ liệu đó là: Mô hình cấu trúc dữ liệu Vector và mô hình cấu trúc dữ liệu Raster

Cấu trúc dữ liệu Raster

Mô hình dữ liệu kiểu Raster là phương pháp thể hiện các dữ liệu đồ hoạ bằng

hệ thống các ô vuông hay pixel theo hàng và cột Pixel là đơn vị cơ bản của mô hình Raster Vị trí của các đối tượng địa lý được xác định bằng vị trí của các pixel

Trong cấu trúc dữ liệu Raster các yếu tố điểm, đường, vùng được xác định như sau:

- Yếu tố điểm: Điểm được xác định tương ứng với một pixel độc lập.

- Yếu tố đường: Đường được coi là các pixel liên tiếp nhau có cùng giá trị.

- Yếu tố vùng: Vùng được xác định bởi một tập hợp các pixel có cùng giá trị

liên tục nhau theo các hướng

Ta thấy biểu diễn hai chiều của dữ liệu địa lý theo cấu trúc Raster là không liên tục nhưng được định lượng hoá để có thể đánh giá được độ dài, diện tích Dễ thấy không gian càng được chia nhỏ thành nhiều cell thì tính toán càng chính xác Biểu diễn Raster được xây dựng trên cơ sở hình học Ơcơlit Mỗi một cell tương ứng với một diện tích vuông trên thực tế Độ lớn cạnh của ô vuông này còn được gọi là

độ phân giải của dữ liệu

Hình-1.1-Điểm, đường, đa giác.

Điểm, đường, đa giác.

Cấu trúc dữ liệu Raster có những ưu, nhược điểm sau:

* Ưu điểm:

- Cấu trúc rất đơn giản

- Dễ dàng sử dụng cho các phép toán chồng xếp và các phép toán xử lý ảnh viễn thám

- Dễ dàng thực hiện nhiều phép phân tích khác nhau

- Bài toán mô phỏng là có thể thực hiện được do đơn vị không gian là giống nhau (cell)

- Kỹ thuật rẻ tiền và có thể phát triển mạnh

* Nhược điểm:

- Dung lượng dữ liệu lớn

- Độ chính xác có thể giảm nếu sử dụng không hợp lý kích thước cell

- Bản đồ hiển thị không đẹp

- Các bài toán mạng rất khó thực hiện

- Khối lượng tính toán để biến đổi toạ độ là rất lớn

Cấu trúc dữ liệu Vector

Mô hình dữ liệu kiểu Vector là mô hình thể hiện các đối tượng địa lý giống như các bản đồ truyền thống: các dữ liệu đồ hoạ được thể hiện giống với hình dạng thực tế của nó, bằng các yếu tố hình học đơn giản là điểm, đường, vùng và các quan

hệ topo

Trong cấu trúc dữ liệu Vector, thực thể không gian được biểu diễn thông qua các phần tử cơ bản là điểm, đường, vùng và các quan hệ topo (khoảng cách, tính liên thông, tính kề nhau,…) giữa các đối tượng với nhau Vị trí không gian của thực thể không gian được xác định bởi toạ độ trong một hệ toạ độ thống nhất toàn cầu

- Yếu tố điểm: Được dùng cho tất cả các đối tượng không gian mà được biểu

diễn như một cặp toạ độ (X, Y) Ngoài giá trị toạ độ (X, Y) điểm còn được thể hiện kiểu điểm, màu, hình dạng và dữ liệu thuộc tính đi kèm Do đó trên bản đồ điểm có thể được biểu hiện bằng ký hiệu text

- Yếu tố đường: Được dùng để biểu diễn tất cả các thực thể có dạng tuyến

được tạo nên từ hai hoặc hơn cặp toạ độ (X, Y): Đường giao thông, hệ thống ống thoát nước,… Ngoài toạ độ, đường còn có thể bao hàm cả góc quay tại đầu nút

- Yếu tố vùng: Là một đối tượng hình học hai chiều Vùng có thể là một đa

giác đơn giản hay hợp của nhiều đa giác đơn giản Số liệu định vị của yếu tố điểm được xác định bởi đường bao của chúng

Nói chung, không có sự khác biệt giữa việc lưu trữ số liệu định vị của yếu tố đường và số liệu định vị của yếu tố vùng, cả hai đều lưu trữ dưới dạng tập hợp các điểm của một đường Nhưng có thể nhận biết rõ ràng nếu chỉ ra số liệu định vị kèm theo yếu tố được hiển thị (điểm, đường, vùng) Đường bao của một vùng khép kín (tức là điểm đầu và điểm cuối trùng nhau) Ngược lại, một đường khép kín không phải trong trường hợp nào cũng phản ánh một vùng (ví dụ đường bình độ là một đường khép kín nhưng không là yếu tố vùng)

Hình-1.2- Toạ độ của điểm, đường, đa giác.

Cấu trúc dữ liệu Vector có những ưu, nhược điểm sau:

* Ưu điểm:

- Biểu diễn tốt các đối tượng địa lý

- Dữ liệu nhỏ, gọn

- Các quan hệ topo được xác định bằng mạng kết nối.

- Các bài toán phân tích và các phép lọc là rất khó thực hiện

Chuyển đổi dạng dữ liệu Vector sang dữ liệu Raster và ngược lại

Sự chuyển đổi từ Vector sang Raster hoặc từ Raster sang Vector là cần thiết khi hai dữ liệu được lưu giữ trong những mô hình dữ liệu khác nhau

- Chuyển từ dữ liệu Raster sang dữ liệu Vector có nghĩa là tạo ra các điểm, đường, vùng Độ chính xác của sự chuyển đổi phụ thuộc vào kích cỡ ô của hệ Raster Quá trình trở lên phức tạp trong trường hợp là dữ liệu số

- Chuyển từ dữ liệu Vector sang dữ liệu Raster thì toàn bộ thông tin cần được chia nhỏ thành các ô Raster Để làm được việc này, lưới của các ô được đặt trên bản

đồ vector cơ sở và thông tin ở mỗi ô được gán vào ô khi chuyển một điểm sang thành một ô, vị trí chính xác của nó mờ nhạt dần và trở lên kém chính xác Bất kỳ một đối tượng Vector nào cũng sẽ được biểu diễn kém chính xác hơn trong hệ thống Raster

Hệ thống thông tin địa lý gồm 5 hợp phần cơ bản là:

-Phần cứng(hard wave)

-Phần mềm( soft wave)

-Dữ liệu địa lý(Geographic data)

-Chuyên viên(Expertise)

-Chính sách và cách thức quản lý(Policy and Management).

Tất cả các hợp phần này cần được kết hợp một cách cân đối để hệ thống có thể hoạt động có hiệu quả.Việc lựa chọn và trang bị phần cứng và phần mềm thường là những bước dễ dàng nhất và nhanah nhất trong quá trình phát triển một hệ GIS Việc thu thập và tổ chức dữ liệu, phát triển nhân sự và thiết lập các quy định cho vấn đề sử dụng GIS thường khó khăn hơn và tốn nhiều thời gian hơn

Hình-1.3- Sơ đồ hệ thông tin địa lý.

* Phần cứng

Phần cứng của GIS được xem là phần cố định mà bằng mắt thường ta có thể

dễ dàng thấy được Nó bao gồm máy tính và các thiết bị ngoại vi (Thiết bị bao gồm máy vi tính, máy vẽ, máy in, bàn số hóa, thiết bị quét ảnh và các thiết bị lưu trữ số)

Máy tính có thể là máy có bất kỳ kích thước nào và có thể do nhiều hãng sản xuất với cấu hình khác nhau Tuy nhiên, máy tính có cấu hình mạnh là điều mong muốn để sử dụng trong GIS Các thiết bị ngoại vi bao gồm bàn số hóa, máy quét, máy in và máy vẽ Các thiết bị này cũng hết sức đa dạng về kích cỡ, kiểu dáng, tốc độ

xử lý và độ phân giải do các hãng khác nhau sản xuất Chúng được kết nối với máy

tính để thực hiện việc nhập và xuất dữ liệu

Thiết bị:

Thiết bị bao gồm máy vi tính, máy vẽ, máy in, bàn số hóa, thiết bị quét ảnh

và các thiết bị lưu trữ số

-Bộ xử lý trung tâm CPU

Bộ xử lý trung tâm hay còn gọi là CPU, là phần cứng quan trọng nhất của máy vi tính CPU không những thực hành tính toán trên dữ liệu, mà còn điều khiển lắp đặt phần cứng khác, nó thì cần thiết cho việc quản lý thông tin theo sau thông qua hệ thống

Bàn số hóa(Digitizer)

Ổ đĩaDisk Drive

Bộ xử lý Trung tâm

C.P.U

Máy vẽPlotter

Ô băngTape driveMàn hìnhV.D.U

Hình-1.4- Hệ thống quản lý.

-Bộ nhớ trong (RAM)

Tất cả máy vi tính có bộ nhớ trong mà chức năng như là “không gian làm việc” cho chương trình và dữ liệu Bộ nhớ truy xuất ngẫu nhiên (RAM) này có khả năng giữ một giới hạn dữ liệu ở một số hạng thời gian Điều đó có nghĩa nó ít có khả năng thực hiện điều hành phức tạp trên bộ dữ liệu lớn trong hệ điều hành

-Bộ sắp xếp và lưu trữ ngoài

Băng có từ tính được giữ không những trong cuộn băng lớn mà còn trong cuộn băng nhỏ Thuận lợi của dây băng có từ tính là nó có thể lưu trữ một số lượng lớn dữ liệu Sự gia tăng khả năng lưu trữ thực hiện bằng các đĩa có từ tính Các đĩa cứng có khả lưu trữ rất lớn còn các đĩa mềm thì với khả năng rất giới hạn, mà hiện nay gần như không còn khả năng sử dụng nữa Công nghệ phát triển cũng tạo ra thêm nhiều loại thiết bị có thể lưu trữ và truyền số liệu đọc qua cổng USB của máy

vi tính Các đĩa DVD ngày nay có thể lưu trữ dữ liệu tới 50 Gb và rất thuận tiện để sao lưu số liệu

-Các thiết bị ngoại vi

Thiết bị đầu vào(input): sử dụng để đưa dư liệu vào cơ sở dữ liệu Chúng có thể là: các ổ đọc dữ liệu, bàn số hóa dùng để tạo số liệu vector, máy quét ảnh để tạo

dữ liệu raster, các thiết bị thu thập thông tin điện tử…* Digitizer

Bàn số hoá bản đồ bao gồm một hàng giống như chiếc bàn viết, mà bản đồ được trải rộng ra, và một con chuột cursor, được dùng để đưa các đường thẳng và các điểm trên bản đồ đã được định vị vào thành dạng số Trong toàn bộ bàn số hoá, việc tổ chức được ghi bởi phương pháp của một cột lưới đã gắn vào trong bảng Dây tóc của cursor phát ra do sự đẩy của từ tính điện mà nó tìm thấy bởi cột lưới sắt

và được chuyển giao đến máy vi tính như một cặp tương xứng Hầu như các cursor được vừa vặn với 4 hoặc nhiều nút cho việc chuyển tín hiệu đặc biệt cho việc điều

khiển chương trình Các bàn số hoá hiện nay có kích thước thay đổi từ bảng nhỏ 27cmx27cm đến bảng lớn 1mx1.5m.

Máy quét (Scanner)

Máy quét sẽ chuyển thông tin trên bản đồ tương xứng một cách tự động thành dạng file Raster Một cách luân phiên nhau, bản đồ có thể được trải rộng ra trên bàn mà đầu scanning di chuyển trong một loạt đường thẳng song song nhau

Các thiết bị đầu ra (out put): sử dụng để hiển thị, trình bày và đua ra các kết quả xử lý dữ liệu Ngoài các màn hình máy tính luôn đi cùng các PC như các máy

in, các máy vẽ, các ổ ghi CD, các ổ ghi DVD…

+ Máy in (printer): Là bộ phận dùng để in ấn các thông tin, bản đồ, dưới nhiều kích thước khác nhau tuỳ theo yêu cầu của người sử dụng, thông thường máy

in có khổ lớn từ A4 đến A2 Máy in có thể là máy in phun màu, máy laser, hoặc máy

in kim ( hiện nay đã không còn sử dụng nữa)

+ Máy vẽ ( plotter): Đối với những yêu cầu cần thiết phải in các bản đồ có kích thước lớn, thường máy in không đáp ứng được mà ta phải dùng đến máy vẽ Máy vẽ thường có kích thước của khổ A1 hoặc A0

hỏi đáp

Cơ sở dữ liệu địa lý

Hiển thị và báo cáoTruyền tin

Hình-1.5- Tính năng cơ bản trong GIS.

Các Modul phần mềm của GIS

- Nhập và kiểm tra dữ liệu (Data input): Bao gồm tất cả các khía cạnh về biến đổi dữ liệu đã ở dạng bản đồ, trong lĩnh vực quan sát vào một dạng số tương thích Có một loạt các công cụ máy tính dành cho công việc này, kể cả terminal trao đổi hoặc màn hình, bàn số hoá, các file văn bản dữ liệu, máy quét ( dùng trong các

vệ tinh hoặc máy bay để ghi lại trực tiếp dữ liệu hay chuyển đổi các loại bản đồ) và các thiết bị cần thiết để ghi lại dữ liệu đã có sẵn trên các vật mang tin từ tính như: Băng, trống từ và đĩa Việc nhập và chỉnh sửa dữ liệu đòi hỏi phải xây dựng một cơ

sở dữ liệu Đây là giai đoạn rất quan trọng cho việc xây dựng cơ sở dữ liệu địa lý

Bộ cảm ứng

Files văn bảnBản đồ đã cóQuan trắc thực địa

Terminal trao đổi

Bàn số hoáFiles văn bảnFiles văn bảnNhập dữ liệu

Hình-1.6- Sơ đồ công tác nhập số liệu Công tác nhập dữ liệu

- Lưu trữ và quản lý cơ sở dữ liệu (Geographic database): Lưu trữ và quản lý

cơ sở dữ liệu đề cập đến phương pháp kết nối thông tin vị trí (topology) và thông tin thuộc tính (attributes) của các đối tượng địa lý ( điểm, đường đại diện cho các đối tượng trên bề mặt Trái đất Hai thông tin này được tổ chức và liên hệ qua các thao tác trên máy tính và sao cho chúng có thể lĩnh hội được bởi người sử dụng hệ thống

- Xuất dữ liệu (Display and reporting): Dữ liệu đưa ra là các báo cáo kết quả quá trình phân tích tới người sử dụng, có thể bao gồm các dạng: bản đồ, bảng biểu, biểu đồ, lưu đồ được thể hiện trên máy tính, máy in, máy vẽ

Nhập dữ liệu

CSDL

Hệ thống quản lý

CƠ SỞ DỮ LIỆU ĐỊA LÝ

Vị tríTopology Thuộc tínhQuery Input

Chuyển đổi

Xử lý

Hình-1.7- Sơ đồ công tác thành lập cơ sở dữ liệu.

- Biến đổi dữ liệu (Data Transformation): Biến đổi dữ liệu gồm hai lớp điều hành nhằm mục đích khắc phục lỗi từ dữ liệu và cập nhật chúng Biến đổi dữ liệu có thể được thực hiện trên dữ liệu không gian và thông tin thuộc tính một cách tách biệt hoặc tổng hợp cả hai

- Tương tác với người dùng (Query input): Giao tiếp với người dùng là yếu

tố quan trọng nhất của bất kỳ hệ thống thông tin nào Các giao diện người dùng ở một hệ thông tin được thiết kế phụ thuộc vào mục đích của ứng dụng đó

Ở phần này đề cập tới các dạng phần mềm chính được sử dụng trong hệ thống GIS, thường gồm các nhóm sau:

-Phần mềm hệ thống-hệ điều hành: thường cài đặt Unix cho máy trạm, server; cài Window cho các PC

-Phần mềm quản trị cơ sở dữ liệu: sử dụng trong thu nhập, cập nhật dữ liệu thuộc tính; ví dụ; Foxpro, Access, SQL Server, Excel,…vv

-Phần mềm GIS: hiện nay có nhiều phần mềm GIS có sẵn trên thị trường Các phần mềm GIS thường có khả năng tổ chức cơ sở dữ liệu và làm việc với cả dữ liệu không gian và dữ liệu thuộc tính Chúng tôi sẽ liệt kê một số phần mềm GIS tiêu biểu như sau:

+Arc GIS(Arc/Info, ArcView) của ESRI

+GeoMedia, MGE của Intergraph

+MapInfo của MapInfo

+IDRISI của Clark University

+GRASS GIS của Trung tâm Thông tin GRASS ( Geographic Resources Analysis Support System)

+SIS (Spation Information System) của Cadcrop

+ED Mapper của ER Mapper

dữ liệu không gian với dữ liệu thuộc tính

-Phân tích không gian: phân tích dữ liệu vector, xây dựng topology tạo vùng đệm, chồng xếp các lớp dữ liệu không gian, phân tích mạng lưới( tìm đường đi, )

-Quản trị cơ sở dữ liệu quan hệ và tích hợp cơ sở dữ liệu cho việc trao đổi dữ liệu qua mạng.

-Xây dựng các mô hình số địa hình: chồng xếp các lớp, tạo vùng đệm chuyển đổi raster-vector, tạo mô hình số độ cao, phân tích hệ thống thủy hệ, tạo bóng,…

-Các chức năng xử lý ảnh: nâng cao chất lượng ảnh, xử lý màu phân loại ảnh, phân tích/ đo đạc ảnh, chuyển đổi ảnh…

-Hỗ trợ các phếp toán học bản đồ như: phép chiếu bản đồ, biểu diễn đồ họa, tạo ra các bản đồ, chuyển đổi raster-vector,…

Chi phí cho việc đào tạo cán bộ, thuê chuyên gia chiếm khoảng 10% chi phí xây dựng toàn bộ hệ thống Rõ ràng một hệ GIS có hiệu quả hay không phụ thuộc rất nhiều vào yếu tố con người

1.2 Phần mềm ARCGIS

Phần mềm Arcgis Desktop bao gồm 3 ứng dụng chính sau:

Hình-1.8-Phần mềm Argis.

ArcMap

- ArcMap để xây dựng, hiển thị, xử lý và phân tích các bản đồ

+ Tạo các bản đồ từ các rất nhiều các loại dữ liệu khác nhau

+ Truy vấn dữ liệu không gian để tìm kiếm và hiểu mối liên hệ giữa các đối tượng không gian

+ Tạo các biểu đồ

+ Hiển thị trang in ấn

ArcCatolog

- ArcCatalog: dùng để lưu trữ, quản lý hoặc tạo mới các dữ liệu địa lý

+ Tạo mới một cơ sở dữ liệu

+ Explore và tìm kiếm dữ liệu

+ Xác định hệ thống toạ độ cho cơ sở dữ liệu

ArcToolbox

- ArcToolbox: cung cấp các công cụ để xử lý, xuất-nhập các dữ liệu từ các định dạng khác như MapInfo, MicroStation, AutoCad

Bản đồ được thành lập là bản đồ dạng số có khả năng cung cấp các thông tin cho khách du lịch một cách nhanh chóng và chính xác Nó được hiển thị trên phần mềm Arcgis có thể cập nhập thông tin mới theo thời gian và phân tích không gian tuỳ theo mục đích yêu cầu Từ bản đồ số này có thể được sử dụng để đưa vào các máy tính

cá nhân ( PC ) hay đưa lên Internet để mọi người có thể truy cập tìm kiếm thông tin và

có thể in ra giấy mang theo một cách dễ dàng Trong khuôn khổ đề tài em chỉ dừng lại

ở việc thành lập bản đồ hiển thị trên Arcgis và in ra bản đồ dạng giấy

1.3 Các ứng dụng của GIS

Kể từ khi ra đời cho đến nay, GIS đã được ứng dụng ở nhiều nơi trên thế giới, trong nhiều lĩnh vực và ở các quy mô khác nhau Các ứng dụng đầu tiên của GIS ở các nước trên thế giới không giống nhau

Ở Châu Âu, xu hướng chủ yếu là ứng dụng GIS vào việc xây dựng các hệ thống quản lý đất đai và cơ sở dữ liệu cho môi trường

Ở Canada, nơi chứng kiến sự ra đời của GIS cấp quốc gia đầu tiên trên thế giới, một ứng dụng trong lâm nghiệp quan trọng của GIS là xây dựng kế hoạch khai thác gỗ, xác định các con đường để đi khai thác gỗ và báo cáo kết quả cho chính phủ địa phương

Ở Mỹ, GIS được ứng dụng trong rất nhiều lĩnh vực Một dự án đang được đề cấp đến về việc sử dụng công nghệ GIS là TIGER (Topographically Integrated Geographical Referencing) do cơ quan điều tra dân số và sở địa chất Mỹ triển khai Dự

án này được thiết kế để tạo thuận lợi cho cuộc điều tra dân số năm 1990 và đã được phát triển để xây dựng được mô hình máy tính hóa cho mạng lưới giao thông Mỹ với trị giá khoảng 170 triệu đôla

Ở Trung Quốc và Nhật Bản, GIS được ứng dụng chủ yếu vào việc xây dựng

mô hình và quản lý các thay đổi của môi trường do mức độ nghiêm trọng của thiên tai

Ở các nước đó, các lĩnh vực ứng dụng của GIS hết sức đa dạng và ngày càng gia tăng cùng với sự phát triển của công nghệ và sự xuất hiện các vấn đề mới ở các quy mô khác nhau GIS đã được áp dụng vào lập bản đồ các vùng sinh thái nông nghiệp, lập bản đồ thích hợp đất đai, dự báo sản lượng, quy hoạch và quản lý sử

lý, địa hóa và địa chất

Ở các đô thị, GIS đã được sử dụng để trợ giúp các quyết định pháp lý, hành chính, kinh tế cũng như các hoạt động quy hoạch khác

Bên cạnh các ứng dụng ở quy mô địa phương, quốc gia, GIS cũng đã được ứng dụng ở quy mô liên quốc gia và toàn cầu

Một ví dụ điển hình là hệ ARC/INFO của ESRI đã được chọn dùng trong chương trình CORINE(Coordinated Information on the European Environment) do Cộng đồng Châu Âu khởi xướng năm 1985 Hệ thống đã hoạt động thành công cho phép người sử dụng ở các quốc gia khác nhau tiếp cận hệ thống và trao đổi dữ liệu Các bộ dữ liệu đất, khí hậu, địa hình và sinh thái đã được phát triển

và các dự án được xúc tiến để phân tích các vấn đề môi trường cụ thể liên quan đến khí thải, ô nhiễm nước và xói mòn đất

Một ví dụ khác là vào năm 1983, chương trình môi trường liên hợp quốc (UNEP) đã chon ESRI để xây dựng một hệ thống dựa vào GIS để phân tích và lập bản đồ các vùng sa mạc trên quy mô toàn cầu Tiếp đó, năm 1985, UNEP đã xúc tiến việc xây dựng cơ sở dữ liệu tài nguyên toàn cầu (GRID) với sự hỗ trợ của GIS

Trên đây là một số ví dụ điển hình về ứng dụng GIS, chắc chắn với thời gian

và sự phát triển của công nghệ, các ứng dụng của GIS sẽ ngày càng phong phú hơn, bao gồm tất cả các ứng dụng truyền thống cũng như các ứng dụng mới vì sự phát triển chung của nhân loại

Chương 2

CƠ SỞ DỮ LIỆU VÀ CẤU TRÚC CƠ SỞ DỮ LIỆU DU LỊCH

2.1 Cơ sở dữ liệu

2.1.1 Khái niệm cơ sở dữ liệu.

Cơ sở dữ liệu (CSDL) là hệ thống các thông tin có cấu trúc, chúng được sắp xếp có tổ chức mang tính khoa học cao có mối quan hệ qua lại với nhau Ngày nay, CSDL thường được lưu trữ trên các thiết bị công nghệ như ổ nhớ, băng đĩa từ… nhằm phục vụ yêu cầu khai thác thông tin đồng thời của nhiều người hay nhiều chương trình ứng dụng với nhiều mục đích khác nhau

Với đặc điểm là hệ thống thông tin có cấu trúc, được sắp xếp có khoa học do

đó CSDL luôn thể hiện các ưu điểm sau:

– Giảm sự trùng lặp hoặc dư thừa thông tin xuống mức thấp nhất và do đó bảo đảm được tính nhất quán và toàn vẹn dữ liệu

– Đảm bảo dữ liệu có thể truy xuất theo nhiều cách khác nhau

– Khả năng chia sẻ thông tin cho nhiều người sử dụng

2.1.2 Đối tượng sử dụng cơ sở dữ liệu.

– Những người sử dụng CSDL không chuyên về lĩnh vực tin học

– Các chuyên viên biết khai thác CSDL Những người này có thể xây dựng các ứng dụng khác nhau, phục vụ cho các mục đích khác nhau trên CSDL

– Những người quản trị CSDL, đó là những người hiểu biết về tin học, về các hệ quản trị CSDL và hệ thống máy tính Họ là người tổ chức CSDL, do đó họ phải nắm rõ các vấn đề kỹ thuật để có thể phục hồi CSDL khi có sự cố Họ là những người cấp quyền hạn khai thác CSDL, do vậy họ có thể giải quyết được các vấn đề tranh chấp dữ liệu nếu có

• Trong nghiên cứu quản lý tài nguyên thiên nhiên và môi trường

Theo những chuyên gia về GIS kinh nghiệm nhất thì có rất nhiều ứng dụng

đã phát triển trong những tổ chức quan tâm đến môi trường Với mức đơn giản nhất thì người dùng sử dụng GIS để đánh giá môi trường:

- Quản trị rừng: theo dõi sự phân loại, thay đổi…

- Quản trị đường di cư và đời sống của động vật hoang dã

- Quản lý và quy hoạch đồng bằng ngập lũ, lưu vực sông

- Phân tích các biến động khí hậu, thuỷ văn

- Nghiên cứu tình trạng xói mòn đất

- Quản lý chất lượng nước

- Quản lý, đánh giá và theo dõi dịch bệnh

- Xây dựng bản đồ và thống kê chất lượng thổ nhưỡng

- Quy hoạch và đánh giá sử dụng đất đai

Ứng dụng GIS với mức độ phức tạp hơn là dùng khả năng phân tích của GIS

để mô hình hoá các tiến trình xói mòn đất, sự lan truyền ô nhiễm trong môi trường nước hay không khí hoặc sự phản ứng của một lưu vực sông dưới sự ảnh hưởng của một trận mưa lớn Nếu những dữ liệu thu thập gắn liền với đối tượng vùng và ứng dụng sử dụng các chức năng phân tích phức tạp thì mô hình dữ liệu dạng ảnh (Raster) có khuynh hướng chiếm ưu thế

• Trong nghiên cứu điều kiện kinh tế-xã hội

+ Quản lý dân số

+ Quản lý mạng lưới giao thông: đường thuỷ, đường bộ

+ Quản lý mạng lưới y tế, giáo dục

+ Điều tra và quản lý hệ thống cơ sở hạ tầng

• Các lĩnh vực ứng dụng của GIS trong sản xuất nông nghiệp và phát triển nông thôn

-Thổ nhưỡng

+ Xây dựng các bản đồ đất và đơn tính đất

+ Đặc trưng hoá các lớp phủ thổ nhưỡng

- Trồng trọt

+ Khả năng thích nghi các loại cây trồng

+ Sự thay đổi của việc sử dụng đất

+ Xây dựng các đề xuất về sử dụng đất

+ Khả năng bền vững của sản xuất nông nghiệp Nông-Lâm kết hợp

+ Theo dõi mạng lưới khuyến nông

+ Khảo sát nghiên cứu dịch-bệnh cây trồng (côn trùng và cỏ dại)

+ Suy đoán hay nội suy các ứng dụng kỹ thuật

- Khí tượng thuỷ văn

Trong lĩnh vực này, GIS được dùng như là một hệ thống đáp ứng nhanh phục

vụ chống thiên tai: như lũ quét ở vùng hạ lưu, xác định tâm bão, dự đoán các luồng chảy, xác định mức độ ngập lụt,… từ đó đưa ra các biện pháp phòng chống kịp thời

Vì những ứng dụng này mang tính phân tích phức tạp nên mô hình dữ liệu không gian dạng ảnh (Raster) chiếm ưu thế

- Kinh tế nông nghiệp

+ Điều tra dân số, nông hộ

+ Khảo sát kỹ thuật canh tác

+ Xu thế thị trường của cây trồng

+ Nguồn nông sản hàng hoá

GIS được sử dụng trong lĩnh vực tài chính tương tự như là một ứng dụng đơn

lẻ Nó đã từng được áp dụng cho việc xác định vị trí những chi nhánh mới của ngân

hàng Hiện nay, việc sử dụng GIS đang tăng lên trong lĩnh vực này, nó là một công

cụ đánh giá rủi ro và mục đích bảo hiểm, xác định với độ chính xác cao hơn những khu vực có độ rủi ro lớn nhất hay thấp nhất Lĩnh vực này đòi hỏi những dữ liệu cơ

sở khác nhau như là hình thức vi phạm luật pháp, địa chất học, thời tiết và giá trị tài sản

- Chính quyền địa phương

Chính quyền địa phương là một trong những lĩnh vực ứng dụng rộng lớn nhất của GIS, bởi vì đây là một tổ chức sử dụng dữ liệu không gian nhiều nhất Tất

cả các cơ quan của chính quyền địa phương có thể có lợi từ GIS GIS có thể được

sử dụng trong việc tìm kiếm và quản lý thửa đất thay thế cho việc hồ sơ giấy tờ hiện hành Nhà cầm quyền địa phương cũng có thể sử dụng GIS trong việc tái dưỡng nhà cửa và đường giao thông, GIS còn đựoc sử dụng trong các trung tâm điều khiển và quản lý các tình huống khẩn cấp

- Trong lĩnh vực giao thông

GIS có khả năng ứng dụng đáng kể trong lĩnh vực vận tải Việc lập kế hoạch

và duy trì cơ sở hạ tầng giao thông rõ ràng là một ứng dụng thiết thực, nhưng giờ đây có sự quan âm đến một lĩnh vực mới là ứng dụng định vị trong vận tải hàng hải

và hải đồ điện tử Loại hình đặc trưng này đòi hỏi sự hỗ trợ của GIS

• Các ngành khoa học khác.

GIS được xác định trên các tri thức của nhiều ngành khoa học khác nhau, đó

là sự hội tụ các lĩnh vực công nghệ và các ngành truyền thống để tạo ra các ngành khoa học mới Trong đó:

Ngành địa lý(Geography).

Là ngành khoa học liên quan mật thiết đến việc hiểu thế giới và vị trí của con người trong thế giới Nó có truyền thống lâu đời về phân tích không gian và cung cấp các kỹ thuật phân tích không gian khi nghiên cứu.

Ngành bản đồ (Cartography).

Là ngành khoa học có liên quan đến việc hiển thị thông tin không gian- là các đối tượng địa lý trên bề mặt Trái đất Ngày nay, nguồn dữ liệu đầu vào chính cho GIS là các bản đồ Ngành bản đồ có truyền thống lâu đời trong việc thiết kế bản

đồ, cùng với sự phát triển của ngành bản đồ sẽ giúp cho GIS hoàn thiện các chức năng xử lý dữ liệu không gian

Công nghệ viễn thám (Remote Sensing).

Các ảnh vệ tinh và ảnh máy bay là nguồn dữ liệu địa lý quan trọng cho hệ GIS Viễn thám bao gồm cả kỹ thuật thu thập và xử lý dữ liệu mọi vị trí trên quả địa cầu với giá thành thấp nhất Các dữ liệu đầu ra của hệ thống ảnh vệ tinh có thể được trộn với các lớp dữ liệu của GIS

Ngành toán học.

Toán học chính là một trong các nền tảng cơ sở để phát triển và hoàn thiện các chức năng bên trong của các phần mềm GIS giúp cho các nhà lập trình mở rộng các chức năng xử lý của nó

Ngành truyền thông, thông tin.

Các thông tin trong GIS trong tương lai muốn trao đổi được với nhau phải thông qua các phương tiện truyền thông Sự phát triển của ngành này sẽ cung cấp

cho GIS năng lực liên kết mạng máy tính, tạo ra các GIS đa ngành, tăng thêm hiệu quả đầu tư và lợi ích công nghệ của nó.

Ngành thống kê.

Rất nhiều kỹ thuật thống kê được sử dụng để phân tích dữ liệu GIS Ngành thống kê đặc biệt quan trọng trong việc hiển thị các lỗi hoặc tính không chắc chắn trong dữ liệu GIS

Ảnh máy bay.

Ảnh máy bay và kỹ thuật đo chính xác của chúng là nguồn dữ liệu chính về

độ cao bề mặt Trái đất được 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

Khoa đo đạc.

Là nguồn cung cấp các vị trí cần quản lý có độ chính xác cao cho GIS

2.1.3 Hệ quản trị cơ sở dữ liệu.

Để giải quyết tốt những vấn đề mà cách tổ chức CSDL đặt ra như đã nói ở trên, cần thiết phải có những phần mềm chuyên dùng để khai thác chúng Những phần mềm này được gọi là các hệ quản trị CSDL Các hệ quản trị CSDL có nhiệm

vụ hỗ trợ cho các nhà phân tích thiết kế CSDL cũng như những người khai thác CSDL Hiện nay trên thị trường phần mềm đã có những hệ quản trị CSDL hỗ trợ được nhiều tiện ích như: MS Access, Visual Foxpro, SQL Server Oracle, Arc GIS…

Mỗi hệ quản trị CSDL đều được cài đặt dựa trên một mô hình dữ liệu cụ thể

Dù là dựa trên mô hình dữ liệu nào, một hệ quản trị CSDL cũng phải hội đủ các yếu

tố sau:

– Ngôn ngữ giao tiếp giữa người sử dụng và CSDL, bao gồm:

Ngôn ngữ mô tả dữ liệu: Để cho phép khai báo cấu trúc của CSDL, khai báo các mối liên hệ của dữ liệu và các quy tắc quản lý áp đặt lên các dữ liệu đó

Ngôn ngữ thao tác dữ liệu: Cho phép người sử dụng có thể cập nhật dữ liệu (thêm/sửa/xoá)

Ngôn ngữ truy vấn dữ liệu: Cho phép người khai thác sử dụng để truy vấn các thông tin cần thiết trong CSDL.

Ngôn ngữ quản lý dữ liệu: Cho phép những người quản trị hệ thống thay đổi cấu trúc của các bảng dữ liệu, khai báo bảo mật thông tin và cấp quyền hạn khai thác CSDL cho người sử dụng.,…

– Từ điển dữ liệu:

Dùng để mô tả các ánh xạ liên kết, ghi nhận các thành phần cấu trúc của CSDL, các chương trình ứng dụng, mật mã, quyền hạn sử dụng,…

– Cơ chế giải quyết vấn đề tranh chấp dữ liệu:

Mỗi hệ quản trị CSDL cũng có thể cài đặt một cơ chế riêng để giải quyết các vấn đề này Một số biện pháp sau đây thường được sử dụng: thứ nhất: cấp quyền ưu tiên cho từng người sử dụng; thứ hai: Đánh dấu yêu cầu truy xuất dữ liệu, phân chia thời gian, người nào có yêu cầu trước thì có quyền truy xuất dữ liệu trước,…

– Hệ quản trị CSDL cũng phải có cơ chế sao lưu (backup) và phục hồi (restore) dữ liệu khi có sự cố xảy ra

Điều này có thể thực hiện sau một thời gian nhất định hệ quản trị CSDL

sẽ tự động tạo ra một bản sao CSDL, cách này hơi tốn kém, nhất là đối với CSDL lớn

– Hệ quản trị CSDL phải cung cấp một giao diện thân thiện, dễ sử dụng

2.2 Cơ sở dữ liệu du lịch.

Cơ sở dữ liệu du lịch là một dạng của CSDL địa lý chuyên ngành bao gồm CSDL không gian và thuộc tính có độ chi tiết và độ chính xác đảm bảo để đảm bảo mục đích xây dựng hệ thống thông tin chuyên ngành du lịch Cơ sở dữ liệu du lịch

là loại cơ sở dữ liệu chứa các thông tin về chuyên đề du lịch, trên đó thể hiện vị trí không gian của từng đối tượng và mối quan hệ hình học giữa các đối tượng và kèm theo đó là những thông tin thuộc tính giải thích cho đối tượng đó

2.2.1 Tìm hiểu chung về cơ sở dữ liệu du lịch.

– Cơ sở dữ liệu du lịch là hệ thống thông tin có cấu trúc, chúng được sắp xếp

có tổ chức mang tính khoa học cao có mối quan hệ qua lại với nhau (như các văn

bản, số liệu, bản đồ, bảng biểu thống kê, mô hình, đồ thị mô tả về các thực thể và hiện tượng trong thế giới thực)và nhằm giảm thiểu dư thừa thông tin, có thể lưu trên các thiết bị hiện đại của tin học, dưới sự quản lý của chương trình máy tính để cập nhật, truy vấn và trích in thông tin theo yêu cầu.

– Cơ sở dữ liệu du lịch cũng là một dạng của CSDL địa lý bao gồm CSDL không gian và thuộc tính ở mức cơ sở, có độ chi tiết và độ chính xác đảm bảo mục đích quyhoạch phát triển ngành du lịch

Chúng gồm 2 loại: Cơ sở dữ liệu không gian và phi không gian (thuộc tính)

– Cơ sở dữ liệu không gian là những hình ảnh hay hình tượng mô tả đặc

tính hình học của các thực thể và các hiện tượng trong thế giới thực Thường được định dạng kiểu Raster và vector tuân thủ nguyên tắc có tính bản đồ (thu nhỏ theo tỷ

lệ, khái quát hoá và trực quan hoá), và được phân nhóm theo đặc tính hình học là: điểm, đường và vùng

Ví dụ: Dữ liệu không gian

+ Dạng đường như là về giao thông cho ta thấy được hình dạng đơn giản về đối tượng, ngoài ra còn được thể hiện màu đối với sự phân loại đường, vị trí đối tượng đường

+ Dạng điểm như là về đối tượng điểm du lịch, cho ta thấy vị trí, được ký hiệu hình dạng theo thuộc tính của điểm du lịch

– Cơ sở dữ liệu phi không gian (hay là cơ sở dữ liệu thuộc tính) là số liệu

hay những đoạn văn tự mô tả về đặc tính số lượng, chất lượng và mối quan hệ về vị trí địa lý của các thực thể hay mối quan hệ giữa các thực thể trong thế giới thực hoặc các đối tượng, hiện tượng khác trên bản đồ Cơ sở dữ liệu thuộc tính liên kết chặt chẽ với CSDL không gian thông qua một cơ chế thống nhất chung trong hệ thông tin

Ví dụ:

+ Dạng đường về đối tượng giao thông

Ngoài các vị trí hình dạng mang tính hình học thì chúng ta cần có được lượng thông tin chiều dài, tên đường, độ rộng, chất lượng con đường, vật liệu dải mặt đó là dữ liệu phi không gian.

2.2.2 Vai trò và hiện trạng cơ sở dữ liệu du lịch.

- Vai trò cơ sở dữ liệu du lịch

Cung cấp các thông tin về giao thông, hành chính các địa điểm về kinh tế xã hội của thành phố giúp người sử dụng đặc biệt là khách du lịch có các kiến thức cơ bản nhanh chóng thuận tiện về thành phố Nam Định Đây là bản đồ GIS mang đầt

đủ các chức năng của GIS tìm kiếm, truy vấn, cập nhật thông tin… Cơ sở dữ liệu du lịch có tính ổn định, nhất quán được dùng vào các mục đích:

Cơ sở dữ liệu du lịch là đầu mối tham chiếu đến các cơ sở dữ liệu có mức độ thông tin chi tiết hơn cho ngành du lịch

Được dùng chung, chia sẻ sử dụng thuận tiện giữa các hệ thống thông tin của các Bộ, ngành, địa phương khác nhau, phù hợp với yêu cầu quản lý

Làm hạ tầng thông tin, tạo nền tảng cho các hệ thống thông tinh hoạt động và phát triển Lập cơ sở dữ liệu du lịch để giảm lãng phí đầu tư ứng dụng công nghệ thông tin, với sự công nghiệp hóa hiện đại hóa hiện nay

Lưu trữ các thông tin về du lịch, có quy mô, tầm quan trọng sự phát triển quy hoạch ngành di lịch

- Hiện trạng cơ sở dữ liệu du lịch

Cơ sở dữ liệu du lịch bao gồm các bản đồ du lich dưới dạng giấy, ảnh vecto, thông tin nhiều nhưng nằm lẻ tẻ, rời rạc phụ thuộc vào các mục đích và người làm ra nó

Các thông tin được xây dựng chưa thống nhất về nội dung và cấu trúc:

ví dụ như 2 trang web cùng nói về Dinh 3 của vua Bảo Đại

Hình-2.1- Hình ảnh so sánh Dinh Bảo Đại.

Đưa thông tin thông tin của vua nắm quyền còn chưa thống nhất Cùng với

đó là cấu trúc đưa thông tin chưa nhất quán sự thu thập thông tin, làm mới thông tin không được liên tục làm cơ sở dữ liệu đó dần làm thông tin nghèo nàn

Dữ liệu trên bản đồ giấy cung cấp cho chúng ta thông tin hiện trạng, nhưng không cho ta được những thông tin truy vấn (hỏi đáp và phân tích)

+ Hai vị trí du lịch cách nhau bao xa?

Và các câu hỏi phân tích như:

+ Tất cả các vị trí thích hợp cho xây dựng các toà nhà mới nằm ở đâu?

+ Kiểu đất ưu thế cho rừng sồi là gì?

Do đó các thông tin du lich trên bản đồ giấy chưa đáp ứng được với nhu cầu phân tích, để đưa ra các quyết định trong việc xây dựng, phát triển ngành du lịch Trước thực trạng như vậy cần thiết phải xây dựng một cơ sở dữ liệu du lịch có tính thống nhất về nội dung, cấu trúc đáp ứng được nhu cầu tìm kiếm, phân tích, và phát triển ngành du lịch Và nó có sự cung cấp thông tin mới nhất về tình hình, thông tin và các dịch vụ cho ngành du lịch.

2.3 Xây dựng cấu trúc cơ sở dữ liệu du lịch.

2.3.1 Xác định đối tượng địa lý trong cơ sở dữ liệu du lịch.

Các đối tượng địa lý trong cơ sở dữ liệu du lịch được xây dựng theo mục đích sử dụng và các nhu cầu nắm bắt thông tin:

Nội dung cơ bản về nhóm đối tượng trong xây dựng cơ sở dữ liệu du lịch:

 Lớp dữ liệu danh thắng văn hóa (DanhThangVanHoa mdb)

 Lớp dữ liệu di tích khảo cổ ( DiTichKhaoCo mdb)

 Lớp dữ liệu di tích lịch sử văn hóa (DiTichLichSuVanHoa mdb)

 Lớp dữ liệu lễ hội truyền thống ( LeHoiTruyenThong mdb)

 Lớp dữ liệu đường ranh giới ( DuongRanhGioi mdb)

 Lớp đường giao thông ( DuongGiaoThong mdb )

 Lớp dữ liệu sông hồ ( SongHo mdb )

 Lớp dữ liệu trạm y tế ( TramYTe mdb )

 Lớp dữ liệu điểm chợ ( ĐiemCho mdb )

 Lớp dữ liệu điểm trường ( DiemTruong mdb )

 Lớp dữ liệu ủy ban nhân dân ( UyBanNhanDan mdb )

 Lớp dữ liệu sở ban ngành ( SoBanNganh mdb )

 Lớp dữ liệu trạm xăng ( TramXang mdb )

 Lớp dữ liệu điểm văn hóa ( DiemVanHoa mdb )

 Lớp dữ liệu bến xe ( BenXe mdb )

 Lớp dữ liệu sân vận động ( SanVanDong mdb )

 Lớp khách sạn ( KhachSan mdb )

 Lớp tôn giáo ( TonGiao mdb )

 Lớp bưu điện ( BuuDien mdb )

 Lớp đình,chùa ( DinhChua.mdb )