BÁO CÁO ỨNG DỤNG ARCGIS TẠO MÔ HÌNH SỐ ĐỘ CAO (DEM) VÀ THÀNH LẬP BẢN DỒ DÂN SỐ THÀNH PHỐ HỒ CHÍ MINH GIAI ĐOẠN 2007-2011

BỘ TÀI NGUYÊN VÀ MÔI TRƯỜNG TRƯỜNG ĐẠI HỌC TÀI NGUYÊN VÀ MÔI TRƯỜNG HÀ NỘIKHOA TRẮC ĐỊA- BẢN ĐỒ BÁO CÁO ỨNG DỤNG ARCGIS THÀNH LẬP BẢN ĐỒ DÂN SỐ THÀNH PHỐ HỒ CHÍ MINH GIAI ĐOẠN 2007-2011

BỘ TÀI NGUYÊN VÀ MÔI TRƯỜNG TRƯỜNG ĐẠI HỌC TÀI NGUYÊN VÀ MÔI TRƯỜNG HÀ NỘI

KHOA TRẮC ĐỊA- BẢN ĐỒ

BÁO CÁO

ỨNG DỤNG ARCGIS THÀNH LẬP BẢN ĐỒ DÂN SỐ THÀNH PHỐ HỒ CHÍ MINH GIAI ĐOẠN 2007-2011

VÀ TẠO MÔ HÌNH SỐ ĐỘ CAO ( DEM )

Sinh viên thực hiện : Nhóm 1

Nhóm trưởng: Tô Xuân Thọ

Giảng viên hướng dẫn : ThS Lê Thị Thu Hà

HÀ NỘI – 10/2015

dữ liệu trong đó bao gồm dữ liệu không gian và dữ liệu thuộc tính phục vụ rất nhiều chocông tác thành lập bản đồ Với sự hỗ trợ của các phần mềm như: ArcGis, Mapinfo,ArcView Gis, ứng dụng Gis để thành lập bản đồ chuyên đề đã được sử dụng rộng rãitrong thời gian gần đây Trong đó có bản đồ Biến động dân số.

PHẦN II – TỔNG QUAN

I – Giới thiệu sơ lược về GIS (GIS – Geographic Information System - hệ thống thông tin địa lý):

Khái niệm GIS: là một thu thập có tổ chức của phần cứng, phần mềm, dữ liệu địa

lý và con người được thiết kế nhằm nắm bắt, lưu trữ, cập nhật, sử dụng, phân tích vàhiển thị các thông tin liên quan đến địa lý Mục đích đầu tiên của GIS là xử lý khônggian, hay các thông tin liên quan đến địa lý

b) Quản lý dữ liệu:

Trong GIS cấu trỳc quan hệ tỏ ra hữu hiệu nhất Trong cấu trỳc quan hệ, dữ liệuđược lưu trữ ở dạng cỏc bảng Cỏc trường thuộc tớnh chung trong cỏc bảng khỏc nhauđược dựng để liờn kết cỏc bảng này với nhau Do linh hoạt nờn cấu trỳc đơn giản nàyđược sử dụng và triển khai khỏ rộng rói trong cỏc ứng dụng cả trong và ngoài GIS

c) Phõn tớch dữ liệu :

Khả năng phõn tớch thụng tin khụng gian để cú được sự nhận thức, cũng cú khảnăng để sử dụng cỏc quan hệ đó biết, để mụ hỡnh hoỏ đặc tớnh địa lý đầu ra của một tậphợp cỏc điều kiện

vẽ ra như cỏc bản đồ giấy, nhận được như một ảnh địa hỡnh hoặc dựng để tạo ra một file

số liệu Ngoài ra cụng nghệ GIS cú thể cung cấp cỏc bản đồ và ảnh ba chiều

II – Tổng quan về phần mềm ArcGIS

Arcgis Desktop là một sản phẩm của Viện Nghiên cứu hệ thống môi trờng (ESRI) Cóthể nói đây là một phần mềm về Gis hoàn thiện nhất Arcgis cho phép ngời sử dụng thựchiện những chức năng của Gis ở bất cứ nơi nào họ muốn: trên màn hình, máy chủ, trênweb, trên các field … Phần mềm Arcgis Desktop bao gồm 3 ứng dụng chính sau:

ArcMap

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

 truy vấn dữ liệu không gian để tìm kiếm và hiểu mối liên hệ giữa các đối ợng không gian

t- tạo các biểu đồ

 hiển thị trang in ấn

ArcCatolog

- ArcCatalog: dùng để lu 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

đồ (Map document) đợc ghi trong file có đuôi là mxd

- ArcMap có chức năng Project on-the-fly cho phép thay đổi một cách nhanh

chóng hệ quy chiếu của các Layer Ví dụ nh ta có một bản đồ trong hệ toạ độ VN-2000 vànếu ta thêm vào bản đồ 1 lớp đợc xác định trong hệ HN-72 thì ArrcMap sẽ tự độngchuyển tạm thời lớp đó về hệ VN-2000 để hiển thị đúng trên bản đồ cùng với các dữ liệukhác Bản thân các tệp tin chứa lớp vừa thêm vào thì vẫn không thay đổi, tức là vẫn trong

hệ HN-72

- Layer là tổ hợp cấp cao của dữ liệu Một layer file chứa các nội dung:

+ đờng dẫn tới dữ liệu (Shapefile, geodatabase )

+ các tham số để hiển thị nh màu sắc, lực nét ký hiệu

- Các Layer có thể đợc tạo ra từ nhiều nguồn dữ liệu khác nhau nh: Shape files,personal geodatabase, ArcInfo cover datasets, CAD drawings, SDE databases, photo,image

- Dữ liệu lu trữ trong ArcGis đợc lu trữ ở 3 dạng: shapefile, coverages,geodatabase

+ Shape files: lu trữ cả dữ liệu không gian lẫn dữ liệu thuộc tính Tuỳ thuộc vào

các loại đối tợng không gian mà nó lu trữ, Shape files sẽ đợc hiển thị trong ArcCatologbằng 1 trong 3 biểu tợng sau:

Về thực chất shape file không phải là 1 file mà là

5-6 file có tên giống nhau nhng đuôi kách nhau 3 file

quan trong nhất của shape file là các file có đuôi:

*.shp – chứa các đối tợng không gian

(Geometry)

*.dbf – bảng thuộc tính

*.shx – chỉ số để liên kết đối tợng với bảng thuộc tính

*.prj – xác định hệ quy chiếu của shape file

+Coverages: lu trữ các dữ liệu không gian, thuộc tính và topology Các dữ liệu

không gian đợc hiển thị ở dạng điểm, đờng, vùng và ghi chú

+ GeoDatabase: là một CSDL đợc chứa trong một file có đuôi là *.mdb Khác với

shape file, GeoDatabase cho phép lu giữ topology của các đối tợng Cờu trúc củaGeoDatabase nh sau:

Trong GeoDatabase có 1 hay nhiều Feature Dataset Feature Dataset là một nhómcác loại đối tợng có chung một hệ quy chiếu và hệ toạ độ Một Feature Dataset có thểchứa một hay nhiều Feature class Feature class chính là đơn vị chứa các đối tợng khônggian của bản đồ và tơng đơng với 1 layer trong Arcmap Mỗi Feature class chỉ chứa một

đối tợng ( polygon –vùng, line-đờng, point-điểm) Một Feature class sẽ đợc gắn với 1bảng thuộc tính (Attribute Table) Khi bạn tạo Feature class thì bảng thuộc tính cũng đợc

tự động tạo theo

III - Khỏi quỏt về bản đồ chuyờn đề

Bản đồ: là hình ảnh mặt đất được thu gọn lên mặt phẳng tuân theo một qui luật

toán học xác định, chỉ rõ sự phân bố trạng thái, mối liên hệ giữa các yếu tố tự nhiên, kinh

tế, xã hội mà đã được chọn lọc, đặc trưng theo yêu cầu của mỗi bản đồ cụ thể

Bản đồ chuyên đề: là thể loại bản đồ thể hiện rất tỉ mỉ chi tiết đầy đủ và phong

phú nội dung của một vài yếu tố bản đồ địa lý chung, còn các yếu tố khác còn lại biểu thịvới mức độ kém tỉ mỉ chi tiết thậm chí không biểu thị

3.2 Nội dung bản đồ chuyên đề

Bản đồ chuyên đề thể hiện rất chi tiết một mặt, một bộ phận của đối tượng hiệntượng Những đối tượng hiện tượng này tồn tại trên mặt đất, trong lòng đất, trong bầu khíquyển hoặc trong xã hội loài người Nội dung bản đồ chuyên đề thường hẹp hơn bản đồđịa lí chung nhưng nó đi sâu biểu hiện nội dung bên trong của các đối tượng, hiện tượng

và những đặc điểm chi tiết của nó đều được thể hiện rõ ràng chi tiết trênbản đồ Nội dungcủa bản đồ rõ ràng liên quan đến mục tiêu sử dụng của nó Nội dung trong bản đồ chuyên

đề bao gồm:

- Nội dung chính (chủ đề chính): bao gồm các yếu tố nói lên trọn vẹn chủ đề của

bản đồ Ví dụ nội dung chính của bản đồ khí hậu bao gồm nhiệt độ, lượng mưa, gió… củabản đồ giao thông bao gồm các loại đường, các điểm dân cư (đầu mối giao thông) chính

- Nội dung thứ hai (bản đồ nền, thông tin cơ bản của bản đồ): bao gồm những yếu tố

địa lí cơ sở để thể hiện nội dung chính Ví dụ: lưới toạ độ, địa hình, song ngòi, địa mạo…

- Yếu tổ phụ trợ ( thông tin lề như chú thích, tỉ lệ, tiêu đề ): thường gồm các thông

tin ngoài khung như tên bản đồ, bản chú giải, thanh tỉ lệ, biểu đồ, tranh ảnh minh hoạ…

IV – Tổng quan về khu vực nghiên cứu

4.1 - Điều kiện tự nhiên

4.1.1 Vị trí địa lý

Thành phố Hồ Chí Minh có tọa độ 10°10' – 10°38' Bắc và 106°22' – 106°54' Đông

 phía Bắc giáp tỉnh Bình Dương, Tây Bắc giáp tỉnh Tây Ninh,

 Đông và Đông Bắc giáp tỉnh Đồng Nai, Đông Nam giáp tỉnh Bà Rịa - Vũng Tàu,

 Tây và Tây Nam giáp tỉnh Long An và Tiền Giang

Nằm ở miền Nam Việt Nam, Thành phố Hồ Chí Minh cách Hà Nội 1.730 km theo đường bộ, trung tâm thành phố cách bờ biển Đông 50 km theo đường chim bay Với vị trítâm điểm của khu vực Đông Nam Á, Thành phố Hồ Chí Minh là một đầu mối giao thông quan trọng về cả đường bộ, đường thủy và đường không, nối liền các tỉnh trong vùng và còn là một cửa ngõ quốc tế

Thành phố Hồ Chí Minh gồm có bốn điểm cực:

 Cực Bắc là xã Phú Mỹ Hưng, huyện Củ Chi

 Cực Tây là xã Thái Mỹ, huyện Củ Chi

 Cực Nam là xã Long Hòa, huyện Cần Giờ

 Cực Đông là xã Thạnh An, huyện Cần Giờ

4.1.2 Địa hình

Nằm trong vùng chuyển tiếp giữa miền Đông Nam Bộ và đồng bằng sông Cửu Long, địa hình thành phố thấp dần từ Bắc xuống Nam và từ Tây sang Đông Vùng cao nằm ở phía bắc - Đông Bắc và một phần Tây Bắc, trung bình 10 đến 25 mét Xen kẽ có một số gò đồi, cao nhất lên tới 32 mét như đồi Long Bình ở quận 9 Ngược lại, vùng trũng nằm ở phía nam - Tây Nam và Ðông Nam thành phố, có độ cao trung bình trên dưới 1 mét, nơi thấp nhất 0,5 mét Các khu vực trung tâm, một phần các quận Thủ Đức, quận 2, toàn bộ huyệnHóc Môn và quận 12 có độ cao trung bình, khoảng 5 tới 10 mét

4.1.3 Khí hậu

Nằm trong vùng nhiệt đới xavan, Thành phố Hồ Chí Mình không có bốn mùa rõ rệt, nhiệt

độ cao đều và mưa quanh năm (mùa khô ít mưa)

- Trong năm Thành phố Hồ Chí Minh có 2 mùa là biến thể của mùa hè: mùa mưa – khô rõ rệt Mùa mưa được bắt đầu từ tháng 5 tới tháng 11 (khí hậu nóng ẩm, nhiệt

độ cao mưa nhiều), còn mùa khô từ tháng 12 tới tháng 4 năm sau (khí hậu khô mát, nhiệt độ cao vừa mưa ít) Trung bình, Thành phố Hồ Chí Minh có 160 tới 270

xuống 13,8 °C Hàng năm, thành phố có 330 ngày nhiệt độ trung bình 25 tới

28 °C

- Lượng mưa trung bình của thành phố đạt 1.949 mm/năm,tập trung nhiều nhất vào các tháng từ 5 tới 11, chiếm khoảng 90%, đặc biệt hai tháng 6 và 9 Trên phạm vi không gian thành phố, lượng mưa phân bố không đều, khuynh hướng tăng theo trục Tây Nam – Ðông Bắc Các quận nội thành và các huyện phía bắc có lượng mưa cao hơn khu vực còn lại

- Thành phố Hồ Chí Minh thuộc vùng không có gió bão Cũng như lượng mưa, độ

ẩm không khí ở thành phố lên cao vào mùa mưa (80%), và xuống thấp vào mùa khô (74,5%) Bình quân độ ẩm không khí đạt 79,5%/năm

4.2 Điều kiện Kinh tế - Xã hội

số nam đạt 3.585.000 người, trong khi đó nữ đạt 3.936.100 người Tỷ lệtăng tự nhiên dân số phân theo địa phương tăng 7,4 ‰ Trong các thập niêngần đây, Thành phố Hồ Chí Minh luôn có tỷ số giới tính thấp nhất ViệtNam, luồng nhập cư từ các tỉnh khác vào Thành phố Hồ Chí Minh luôn có

số nữ nhiều hơn số nam

Sự phân bố dân cư ở Thành phố Hồ Chí Minh không đồng đều Trong khimột số quận như 4, 5,10 và 11 có mật độ lên tới trên 40.000 người/km², thìhuyện ngoại thành Cần Giờ có mật độ tương đối thấp 98 người/km² Vềmức độ gia tăng dân số, trong khi tỷ lệ tăng tự nhiên khoảng 1,07% thì tỷ lệtăng cơ học lên tới 2,5% Những năm gần đây dân số các quận trung tâm có

xu hướng giảm, trong khi dân số các quận mới lập vùng ven tăng nhanh, dođón nhận dân từ trung tâm chuyển ra và người nhập cư từ các tỉnh đến sinhsống

Tính đến ngày 1 tháng 4 năm 2009, toàn thành phố có 13 Tôn giáo khácnhau đạt 1.983.048 người, nhiều nhất là Phật giáo có 1.164.930 người, tiếp

lại các tôn giáo khác như Ấn giáo có 395 người, Đạo Tứ Ân Hiếu Nghĩa có

298 người, Minh Sư Đạo có 283 người, đạo Bahá'í có 192 người, Bửu Sơn

Kỳ Hương 89 người và 67 người theo Minh Lý Đạo

Theo thống kê của tổng cục thống kê Việt Nam, tính đến ngày 1 tháng 4năm 2009, toàn Thành phố Hồ Chí Minh có đủ 54 thành phần dân tộc cùngngười nước ngoài sinh sống Trong đó, nhiều nhất là người Kinh có6.699.124 người, các dân tộc khác như người Hoa có 414.045 người, ngườiKhmer có 24.268 người, người Chăm 7.819 người, người Tày có 4.514người, người Mường 3.462 người, ít nhất là người La Hủ chỉ có 1 người

4.2.2 Kinh tế

Thành phố chiếm 0,6% diện tích và 8,34% dân số của Việt Nam nhưng chiếm tới 20,2%tổng sản phẩm, 27,9% giá trị sản xuất công nghiệp và 34,9% dự án nước ngoài Vào năm

2005, Thành phố Hồ Chí Minh có 2.966.400 lao động có độ tuổi từ 15 trở lên, trong đó

139 nghìn người ngoài độ tuổi lao động nhưng vẫn đang tham gia làm việc Năm 2008,lực tượng lao động có độ tuổi từ 15 trở lên trên địa bàn thành phố gồm có 3.856.500người, năm 2009 là 3.868.500 người, năm 2010 đạt 3.909.100 người, nhưng đến 2011còn số này đạt 4.000.900 người Tính chung trong 9 tháng đầu năm 2012, GDP đạt404.720 tỷ đồng, tăng khoảng 8,7% Năm 2012, GDP đạt khoảng 9,2%, trong đó khu vựcdịch vụ đạt khoảng 10,8%, công nghiệp và xây dựng đạt khoảng 9,2%, nông lâm và thủysản đạt 5% GDP bình quân đầu người đạt 3.700 USD Thu ngân sách năm 2012 ước đạt215.975 tỷ đồng, nếu không tính ghi thu chi là 207.000 tỷ đồng, đạt 92,42% dự toán,bằng 105,40% so với cùng kỳ Trong đó, thu nội địa đạt 109.500 tỷ đồng, bằng 88,81%

dự toán, thu từ hoạt động xuất nhập khẩu đạt 70.000 tỷ đồng, bằng 88,72% dự toán…

Nền kinh tế của Thành phố Hồ Chí Minh đa dạng về lĩnh vực, từ khai thác mỏ, thủy sản,nông nghiệp, công nghiệp chế biến, xây dựng đến du lịch, tài chính Cơ cấu kinh tế củathành phố, khu vực nhà nước chiếm 33,3%, ngoài quốc doanh chiếm 44,6%, phần còn lại

là khu vực có vốn đầu tư nước ngoài Về các ngành kinh tế, dịch vụ chiếm tỷ trọng caonhất: 51,1% Phần còn lại, công nghiệp và xây dựng chiếm 47,7%, nông nghiệp, lâmnghiệp và thủy sản chỉ chiếm 1,2%

Điểm dân cư point Điểm dân cư

cấp huyện Giao thông line Đường quốc

Cách 1: khởi động từ biểu tượng của màn hình

Cách 2: chọn Start Program ArcGis ArcCatalog

- Tạo thư mục “Ban do dan so TPHCM” trong một đường dẫn của máy tính:

- Sau đó mở bằng ArcCatalog :

- Tạo folder “ Cosodulieu “

- Tạo Geodatabase: Chon thư mục Cosodulieu -> Kích chuột phải -> New ->

Personal Geodatabase

- Đặt tên là : BD_DSTPHCM

- Kích chuột phải vào file BD_DSTPHCM, ta tạo các Feature Dataset

- Ta tạo các Feature Dataset

- Chọn Next-> Gegraphic Coordinate System -> World -> WGS 84

- Chọn Projected Coordinate System -> UTM -> WGS 84

- Chọn múi số 48 do ta xác định được nhờ vào vị trí của TP.Hồ Chí Minh

- Chọn Next-> Finish.

- Làm tương tự ta sẽ tạo được các Feature Dataset còn lại

- Tiến hành tạo các đối tượng cụ thể Feature Class trong từng Feature Dataset và

mô tả chúng là kiểu : line, polygon hay point.

 Nắn ảnh:

- Khởi động ArcMap:

- Mở ảnh bản đồ hành chính TP Hồ Chí Minh tỷ lệ 1/400.000

- Tiến hành nắn ảnh và số hóa bản đồ trên ArcGIS:

- Nắn ảnh : Mở ảnh cần nắn chọn Custom-> Toolbar-> Georefencing

- Chọn tối thiểu 4 điểm là các mấu khung rõ nét trên bản đồ

và nhập tọa độ tương ứng của chúng

- Sau khi nắn ảnh xong ta được 1 file tọa độ ảnh nắn

Anh_nan_TPHCM.txt

- Sauk hi nắn xong ta mở ảnh và tọa độ đã nắn để số hóa ảnh

Chọn Load

- Số hóa: Chọn lớp của đối tượng, mở thanh công cụ Editor và vẽ đối tượng theo

hình ảnh đã có trên ảnh

- Sau khi số hóa xong ta được kết quả :

- Tiến hành biên tập lại màu sắc và kiểu của các đối tượng bằng cách chọn đối tượng

trên thanh công cụ Tabe Of Contents

- Kết quả sau biên tập thu được:

- Tiến hành tạo vùng hành chính quận, huyện:

+ Chọn ArcToolboox -> Data Managament Tool->Features -> Feature To Polygon, làm lần lượt theo các bước trong ảnh dưới:

- Sau đó chọn file : RG_HUYEN

-Kết quả ta được:

- Tiến hành nhập số liệu về dân số cho từng vùng vừa tạo được bằng cách chọn

- Tắt thanh công cụ Editor và thêm các cột thuộc tính cho các vùng:

- Sau đó ta bật Editor và tiến hành nhập tên quận và các số liệu thu thập được, ta được bảng sau: -

- Tạo biểu đồ cột

+ Vào Add Data mở file Ranh_gioi_hanh_chinh_quan,

+Chọn : Properties -> Symbology -> Chart -> Bar/Column

+Chọn : Dân_số_2007 ; Dân_số_2011 sau đó nhấn OK ta được :

- Sau đó ta tạo các màu cho các quận bằng phương pháp biểu đồ nền đồ giải:

+Tiến hành mở thêm vùng hành chính huyện đã được tạo và đổ màu theo tên của Quận

huyện khác nhau ta sẽ được các vùng có màu săc khác nhau

-Kết quả:

Kết quả khi sử dụng đồng thời phương pháp biểu đồ cột và phương pháp nền đồ giải

Trình bày bản đồ.

ArcMap có 2 chế độ hiển thị dữ liệu: Data View và Layout View Trong các bước trên chúng ta đều làm việc với Data View vì chế độ này phù hợp với việc chỉnh sửa và biên tập dữ liệu Layout View thì phù hợp với việc trình bày để chuẩn bị in ra giấy thành sản phẩm bản đồ Khác với Data View chỉ cho phép hiển thị 1 Data Frame ở 1 thời điểm, Layout View có thể hiển thị nhiều Data Frame cùng một lúc Để chuyển sang chế độ Layout View hãy vào thực đơn View  Layout View Trong chế độ này, trên màn hình ngoài thanh công cụ Tools sẽ hiển thị thêm 1 thanh công cụ nữa có tên là Layout:

a Tạo khung và lưới km cho Data Frame

• Hãy chọn Data Frame "DS_TPHCM"

• Bấm chuột phải rồi chọn Properties, vào trang Frame rồi chọn kiểu Border là

"Double, Graded" (hình dưới)