Xây dựng hệ thống Gis ứng dụng trong quy hoạch xây dựng nông thôn

Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên http://www.lrc-tnu.edu.vn1 ĐẠI HỌC THÁI NGUYÊN TRƯỜNG ĐẠI HỌC CÔNG NGHỆ THÔNG TIN VÀ TRUYỀN THÔNG Ngô Thanh Khiết XÂY DỰNG HỆ THỐNG G

Trang 1

Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên http://www.lrc-tnu.edu.vn

1

ĐẠI HỌC THÁI NGUYÊN TRƯỜNG ĐẠI HỌC CÔNG NGHỆ THÔNG TIN VÀ TRUYỀN THÔNG

Ngô Thanh Khiết

XÂY DỰNG HỆ THỐNG GIS ỨNG DỤNG TRONG QUY

HOẠCH XÂY DỰNG NÔNG THÔN

LUẬN VĂN THẠC SĨ KHOA HỌC MÁY TÍNH

Thái Nguyên - 2012

Trang 2

ĐẠI HỌC THÁI NGUYÊN TRƯỜNG ĐẠI HỌC CÔNG NGHỆ THÔNG TIN VÀ TRUYỀN THÔNG

Ngô Thanh Khiết

XÂY DỰNG HỆ THỐNG GIS ỨNG DỤNG TRONG QUY

HOẠCH XÂY DỰNG NÔNG THÔN

Chuyên ngành : KHOA HỌC MÁY TÍNH

Mã số : 60.48.01

LUẬN VĂN THẠC SĨ KHOA HỌC MÁY TÍNH

NGƯỜI HƯỚNG DẪN KHOA HỌC: PGS.TS.Nguyễn Đình Hóa

Thái Nguyên - 2012

Trang 3

3

MỤC LỤC

MỤC LỤC 1

MỞ ĐẦU 5

CHƯƠNG I: GIS VÀ PHÂN TÍCH DỮ LIỆU KHÔNG GIAN 8

1.1 Những khái niệm cơ bản về GIS 8

1.1.1 Hệ thông tin địa lý là gì 8

1.1.2 Tại sao phải sử dụng hệ thông tin địa lý 8

1.1.3 Các thành phần chính trong hệ thông tin địa lý 11

1.2 Các chức năng của hệ thống GIS 14

1.2.1 Thu thập dữ liệu 14

1.2.2 Xử lý sơ bộ dữ liệu 15

1.2.3 Lưu trữ và truy nhập dữ liệu 16

1.2.4 Tìm kiếm và phân tích không gian 17

1.2.5 Hiện thị đồ họa và tương tác 17

1.3 Mô hình dữ liệu không gian 17

1.3.1 Mô hình dữ liệu raster và vector 18

1.3.2 Mô hình đối tượng địa lý 20

1.4 Ứng dụng của hệ thông tin địa lý 24

CHƯƠNG II: XÂY DỰNG ỨNG DỤNG GIS BẰNG MAPWINDOW 26

2.1 Khung kiến trúc một ứng dụng MapWindow 27

2.1.1 Không gian làm việc 27

2.1.2 Các trình cắm thêm (Plug-in) 27

2.2 Tạo các lớp bản đồ chuyên đề 28

2.2.1 Biên tập, trình bày, xây dựng bản đồ chuyên đề 28

2.2.2 Tạo và chỉnh sửa lớp dữ liệu bản đồ 30

2.2.3 Dữ liệu không gian 43

2.3 Tính toán định lượng dựa trên diện tích trong MapWindow và bài toán đền bù giải tỏa mặt bằng 46

2.3.1 Bài toán toán đến bù trong giải tỏa mặt bằng 46

2.3.2 Các bước giải bài toán 48

CHƯƠNG III: PHÁT TRIỂN ỨNG DỤNG MAPWINDOW HỖ TRỢ BÀI TOÁN QUY HOẠCH XÂY DỰNG NÔNG THÔN 53

3.1 Bài toán quy hoạch xây dựng nông thôn 53

3.1.1 Đặt vấn đề 53

Trang 4

3.1.2 Ứng dụng MapWindow hỗ trợ quy hoạch xây dựng nông thôn 54

3.2 Kiến trúc của hệ thống 55

3.2.1 Mô hình 55

3.2.2 Mô tả 56

3.3 Mô hình phân rã chức năng 59

3.4 Mô hình luồng dữ liệu 61

3.4.1 Mô hình luồng dữ liệu mức vật lý: 61

3.4.2 Sơ đồ luồng dữ liệu mức đỉnh 64

3.5 Mô hình thực thể liên kết 65

3.6 Đặc tả bảng dữ liệu trong mô hình quan hệ 66

3.7 Cài đặt thử nghiệm 68

3.7.1 Cách xây dựng plug-in đề phát triển phần mềm GIS 68

3.7.2 Cài đặt các Plug-in? 69

3.7.3 Xây dựng bản đồ hiện trạng 69

3.7.4 Xây dựng bản đồ theo quy hoạch xây dựng nông thôn 70

KẾT LUẬN 74

TÀI LIỆU THAM KHẢO 76

Trang 5

5

MỞ ĐẦU

Xây dựng nông thôn mới là xây dựng nông thôn có kết cấu hạ tầng kinh

tế xã hội từng bước hiện đại cơ cấu kinh tế và các hình thức tổ chức sản xuất hợp lý, gắn nông nghiệp với phát triển nhanh công nghiệp, dịch vụ, gắn phát triển nông thôn với đô thị theo quy hoạch; xã hội nông thôn dân chủ, văn minh, giàu bản sắc văn hóa dân tộc, môi trường sinh thái được bảo vệ, đời sống vật chất tinh thần của người dân ở vùng nông thôn ngày càng được nâng cao

Quy hoạch xây dựng nông thôn mới ở tất cả các xã trên địa bàn toàn quốc với đầy đủ cơ sở hạ tầng theo một tiêu chí cụ thể bao gồm các hạng mục công trình như: Trụ sở UBND xã, nhà văn hóa xã, nhà văn hóa thôn, khu thể dục thể thao cấp xã, sân thể dục thể thao cấp thôn, trạm y tế, trường học từ mầm non trở nên, đường trục xã, đường trục thôn, đường ngõ, đường nội đồng, cầu, cống; quy hoạch khu dân cư, xây dựng các khu công nghiệp, khu

xử lý rác thải… Xây dựng nông thôn mới cũng nhằm tiết kiệm đất đai, sử dụng đất một cách có hiệu quả nhất

Đề tài “ Xây dựng hệ thống GIS ứng dụng quy hoạch xây dựng nông thôn” nhằm giúp người làm quy hoạch có được những thông tin cần thiết để lựa chọn phương án tối ưu trong quá trình quy hoạch Đồng thời trả lời giúp các nhà quy hoạch một cách trực quan các câu hỏi như:

Hạng mục công trình nào chưa đạt tiêu chí theo quy định?

Khu đất nào cần phải mở rộng?

Mở rộng theo hướng nào thì có khả năng thực hiện được?

Diện tích cần mở rộng là bao nhiêu?

Trang 6

Những lô đât nào sẽ phải giải phóng?

Diện tích giải phóng là bao nhiêu?

Đất quy hoạch mới ở đâu thì thuận tiện và chi phí thấp?

Vì vậy cần thiết phải có công cụ hỗ trợ cho việc quy hoạch cũng như theo dõi trong suốt quá trình thực hiện một cách trực quan và chi tiết trên bản

đồ

Trong thực tế đã có nhiều phần mềm GIS như Mapwindow, Arcview, Mapinfo tuy nhiên đây là những phần mềm thương mại nhằm đáp ứng những công việc chung đồng thời đây không phải là những phần mềm chuyên dụng những người không có am hiểu nhiều về GIS gặp khó khăn khi sử dụng

Chính vì vậy em đã xây dựng hệ thống GIS với các chức năng được xây dựng trên nền Mapwindow nhằm đáp ứng các câu hỏi trên, cụ thể là xây dựng các công cụ hỗ trợ cho việc quy hoạch nông thôn, áp dụng tại xã Thọ Nghiệp - huyện Xuân Trường - tỉnh Nam Định

Với những kiến thức học được và sự giúp đỡ của các thầy cô giáo em

đã tiến hành tìm hiểu và thực hiện đề tài trên Trong quá trình thực hiện đề tài không tránh khỏi những thiếu sót, em rất mong nhận được sự tham gia đóng góp ý kiến của quý thầy cô giáo và các bạn để đề tài được hoàn thiện hơn

Em xin chân thành cảm ơn PGS TS Nguyễn Đình Hóa đã tận tình giúp

đỡ em hoàn thành đề tài này

Thái Nguyên, tháng 9 năm 2012

HỌC VIÊN

Trang 7

7

Ngô Thanh Khiết

Trang 8

CHƯƠNG I GIS VÀ PHÂN TÍCH DỮ LIỆU KHÔNG GIAN

1.1 Những khái niệm cơ bản về GIS

1.1.1 Hệ thông tin địa lý là gì

Hệ thông tin địa lý “Geographical Information System (GIS)”, là một hệ 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 đến vị trí địa

lý trên bề mặt trái đất hoặc được định nghĩa như là một hệ thông tin với khả năng truy nhập tìm kiếm và xử lý, phân tích và truy xuất dữ liệu địa lý nhằm

hỗ trợ cho công tác quản lý quy hoạch tài nguyên thiên nhiên và môi trường Công nghệ hệ thông tin địa lý kết hợp các thao tác cơ sở dữ liệu thông thường (như cấu trúc hỏi đáp) và cho phép phân tích thống kê, phân tích địa

lý, trong đó phép phân tích địa lý và hình ảnh được cung cấp duy nhất từ bản

đồ Những khả năng này phân biệt của hệ thông tin địa lý với các hệ thông tin khác và khiến cho hệ thông tin địa lý có phạm vi ứng dụng rộng trong nhiều kĩnh vực khác nhau (phân tich các sự kiện, dự đoán tác động và hoạch định chiến lược)

1.1.2 Tại sao phải sử dụng hệ thông tin địa lý

Hệ thống phần mềm trong hệ thông tin địa lý có thể kết nối thông tin về

vị trí địa lý của sự vật với thông tin về bản thân sự vật Khác với bản đồ trên giấy, hệ thông tinh địa lý có thể tổ hợp nhiều thông tin, mỗi loại thông tin trên bản đồ có thể bố trí trên một lớp riêng, người sử dụng có thể bật hoặc tắt các lớp thông tin theo nhu cầu của mình Ví dụ một lớp có thể gồm tất cả các con đường trong một khu vực Một lớp khác lại chứa tất cả các thành phố

Trang 9

9

Điểm mạnh của hệ thông tin địa lý so với các bản đồ giấy chính là khả năng cập nhật dữ liệu nhanh và cho phép chon những thông tin cần theo mục đích sử dụng Một doanh nhân lập bản đồ khách hàng trong một thành phố sẽ cần xem những thông tin rất khác với một kĩ sư cấp nước là người lại xem đường ống nước trong thành phố Cả 2 có thể bắt đầu từ bản đồ chung, là bản

đồ đường phố và các vùng lân cận của thành phố những thông tin mà họ bổ xung thêm sẽ khác nhau

Về tổng quát, sự phát triển của công nghệ thông tin đã dẫn đến sự phát triển song song tự động hoá công tác thu thập dữ liệu, phân tích dữ liệu, trình bầy dữ liệu trong nhiều lĩnh vực rộng lớn như trắc địa bản đồ, địa chất, quy hoạch phát triển, môi trường Do có nhiều công việc phải xử lý các thông tin

có liên quan và phối hợp trong nhiều chuyên ngành khác nhau như bản đồ, ảnh hàng không, ảnh vệ tinh, các số liệu liên quan trắc, điều tra… Hay nói cách khác là cần phải phát triển một hệ thông các công cụ để thu thập, tìm kiếm, biến đổi, phân tích biến đổi và hiển thị các dữ liệu không gian từ thế giới thực nhằm phục vụ thực hiện những mục đích cụ thể Tập hợp các công

cụ trên đã tạo lập ra hệ thông tin địa lý, đó là hệ thống thể hiện các đối tượng

từ thế giới thực thông qua các dữ liệu cơ bản:

 Vị trí các đối tượng thông qua một hệ toạ độ

 Các thuộc tính của các đối tượng

 Quan hệ không gian giữa các đối tượng

Như vậy, nhờ hệ thông tin địa lý người sử dụng có thể truy vấn thông qua một dạng câu hỏi để hệ thống có thể trả lời được là:

 Có cái gì ở vị trí này?

 Mối quan hệ giữa các đối tượng này như thế nào?

Trang 10

 ở đâu thoả mãn những điều kiện này?

 Cái gì đã thay đổi và thay đổi như thế nào từ thời điểm này đến thời điểm khác?

 Những mẫu không gian nào tồn tại?

 Nó sẽ như thế nào nếu quá trình xẩy ra?

Như vậy hệ thông tin địa lý khác với hệ thống thông tin quản lý chung

đó là nó chủ yếu mô tả việc nghiên cứu và sự tồn tại của các thực thể không gian và mối quan hệ giữa chúng Thuật ngữ “Địa lý ” ở đây đồng nghĩa với thuật ngữ “không gian”

Cấu thành cơ bản của hệ thông tin địa lý bao gồm hệ thống xử lý hay

có thể gọi là hệ thống máy tính gồm phần cứng và phần mềm, cơ sở dữ liệu và đội ngũ cán bộ kỹ thuật cùng người sử dụng

Độ phức tạp của thế giới thực là không giới hạn Do đó, để lưu trữ được

dữ liệu không gian của thế giới thực vào máy tính thì phải giảm dữ liệu đến mức có thể quản lý được bằng tiến trình trừu tượng hoá hay đơn giản hoá như hình 1.2

Trang 11

data error !!! can't not

read

Trang 12

read

Trang 13

read

Trang 14

read

Trang 15

read

Trang 17

read

Trang 18

read

Trang 19

read

Trang 20

read

Trang 21

read

Trang 22

read

Trang 23

read

Trang 24

read

Trang 26

read

Trang 27

read

Định dạng
Số trang	27
Dung lượng	287,7 KB