Giới thiệu chung về hệ thông tin địa lý GIS

Giới thiệu chung về hệ thông tin địa lý GIS tài liệu, giáo án, bài giảng , luận văn, luận án, đồ án, bài tập lớn về tất...

Bài 1: TỔNG QUAN CHUNG VỀ GIS

1 Ý NIỆM VỀ THÔNG TIN ĐỊA LÝ

1.1 Thông tin địa lý là gì?

Để hiểu về hệ thống thông tin địa lý trước hết cần hiểu rõ thôngtin địa lý

Loại thông tin cho chúng ta biết đặc điểm đối tượng mà có kèm với

vị trí của đối tượng được gọi là thông tin địa lý (geographical

information) và nó là một đối tượng nghiên cứu của khoa học mới ra

đời: khoa học về thông tin địa lý (geographical information science)

Thông tin địa ly ù trước hết là thông tin, nhưng là thông tin đặc

biệt: : thông tin có tính điạ 1ý (chứ không phải thông tin về điạ lý).

Thông tin này phản ánh, thể hiện đối tượng có kích thước vật lý nhấtđịnh hay chiếm không gian nhất định và được gọi là đối tượng địa lý.Đối tượng địa lý có thể được thể hiện như là một điểm, đường hay vùnghoặc dạng Text

Tính điạ lý được thể hiện ở chỗ thông tin địa lý bao gồm 2 phần

chính: phần mô tả không gian và phần phi không gian mô tả tính chất.Trong một thông tin địa lý, hai phần này liên kết chặt chẽ với nhau

5

Trước hết, chúng ta sẽ tìm hiểu ý niệm chung về GIS – hệ thống thông tin địa lý Bài này nhằm mục đích cungcấp, trang bị kiến thức, hiểu biết chung về GIS, giúp làm rõ một số vấn đề chính:

- Thông tin địa lý là gì? Ý nghĩa?

- Hệ thống thông tin địa lý là gì?

- Hệ thống thông tin địa lý gồm những gì?

- Khả năng ứng dụng GIS

- Sơ lược quá trình hình thành và phát triển GIS?

THÔNG TIN ĐỊA LÝ

Không

của đối tượng trong không gian, thường thể hiện qua các nội dung sau:

Vị trí điạ lý: thể hiện một cách chính xác qua toạ độ điạ lý

(,), toạ độ mặt phẳng (x,y) hay một cách khái quát hớn qua địachỉ, mã vùng, địa danh…

Mối quan hệ không gian: mô tả mối quan hệ không gian

của đối tượng với các đối tượng khác đã biết Ví dụ: các mối quanhệ “nằm trong”, “bao quanh”, “ngay tại”, “bên cạnh”, “dọctheo”

Các đặc điểm phân bố không gian: mô tả hình dạng

(shape), kích thước (size), sự phân bố (distribution), độ gần nhau(neighborhood), kiểu dạng (pattern), tỉ lệ (scale), hướng(orientation)…của đối tượng

- Phần thông tin phi không gian: là phần cung cấp đặc điểm, tính

chất của đối tượng theo các nội dung chính như

 Mô tả (định tính / định lượng )

- Tên gọi, chủng loại, cấp bậc…

- Đặc điểm, tính chất (kích thước, trọng lượng, sốlượng…)

 Đặc điểm thời gian :

- Thời điểm xuất hiện

- Thời gian tồn tại

Đôi khi, để nhấn mạnh ý nghĩa của yếu tố thời gian, người ta tách đặcđiểm thời gian thành một khía cạnh thứ ba của thông tin địa lý

1.2 Ý nghĩa

Người ta cho rằng trong các hoạt động nghiên cứu thực tiễn, quản lý,thông tin địa lý chiếm khoảng 80%.

Thông tin địa lý có ý nghĩa quan trọng vì thông tin thuộc tính đơn

thuần dù rất chi tiết cũng chỉ mang tính chất mô tả, cho ta biết về đối

tượng thực Khi gắn phần mô tả thuộc tính với thông tin không gian,

người ta có thể nhận ra vị trí thực của đối tượng và khi đó chúng ta

không phải chỉ có những đối tượng thực mà có cả một mô hình của thế

giới thực, một cái nhìn đầy đủ về đối tượng Khi đó, người ta không chỉ

hiểu rõ về đối tượng mà còn có thể nhìn thấy mối tương quan giữachúng, khuynh hướng phát triển theo không gian, kết hợp với những yếutố điạ lý khác để rút ra các quy luật mới hay là phát hiện và giải thíchđược các hiện tượng tự nhiên, xã hội có liên quan cũng như có thể nhìnnhận sự việc một cách toàn diện, đầy đủ hơn

Ví dụ: trong thông tin về thất thoát điện, bên cạnh số lượng điệnnăng bị thất thoát, khi có cho biết kèm vị trí cụ thể sẽ cho phép chúng tađặt ra những giả thuyết để tìm hiểu nguyên nhân và phát hiện đượcnguồn gây tổn thất

Một ví dụ khác có thể thấy được khi phân tích mẫu nước của mộtnhánh sông Kết quả cho thấy có 30 trong 100 mẫu có nồng độ CO vượtmức cho phép Điều này chưa cho phép chúng ta kết luận gì nếu nhưchúng ta không gắn các kết quả phân tích với vị trí lấy mẫu Ngược lại,rất có thể sau khi gắn kết với vị trí lấy mẫu ta thấy rằng các mẫu có dấuhiệu ô nhiễm nằm gần nhau thì điều này sẽ giúp ta xác định vùng ônhiễm, xác định quy luật của sự ô nhiễm và nếu kết hợp với các thôngtin địa lý ở khu vực ô nhiễm (ví dụ sự tồn tại của một cơ sở sản xuất, mộtkhu dân cư…) thì ta còn có có thể tìm ra nguyên nhân gây ô nhiễm

7Phần

thuộc tính Đối tượng thực

1.3 Thông tin địa lý được thể hiện như thế nào?

Thông tin điạ lý – như định nghĩa trên – là một loại thông tin rấtthông dụng và tồn tại một cách tự nhiên từ xưa đến nay Vậy, người tathể hiện thông tin điạ lý như thế nào?

- Theo cách truyền thống: , một cách đơn giản, ta có thể thể hiện

thông tin địa lý bằng ngôn ngữ thông thường qua lời nói, chữ viết hay

bảng biểu Ví dụ ta mô tả, “dọc đường Cách mạng Tháng Tám, đoạn từNguyễn Thị Minh Khai đến ngã Sáu có 40 trụ điện, phân bố đều hai bênđường, cách nhau 200m Trụ nằm cách tim đường 6m…”

Trải qua bao nhiêu thế kỷ, lời nói, chữ viết vẫn còn là những hìnhthức thể hiện các thông tin nói chung và thông tin địa lý nói riêng đượcsử dụng thường xuyên trong cuộc sống Tuy nhiên, dù là dùng hình thứclời nói hay chữ viết (ở dạng văn mô tả hay dạng bảng biểu) thì việc diễnđạt thông tin địa lý bằng ngôn ngữ thông thường như vậy vẫn có nhiềunhược điểm Thật vậy, cho dù mô tả tỉ mỉ chi tiết đến đâu, dùng bảngbiểu để làm rõ đến đâu thì việc mô tả vị trí địa lý của một đối tượng

bằng con chữ thuần tuý tuy tưởng rằng rất dễ đọc nhưng lại rất không dễ hiểu (với đầy đủ ý nghĩa của từ hiểu này) Để có thể nắm bắt được thông

tin địa lý qua ngôn ngữ bình thường, người ta phải có một hiểu biết nhất

định về không gian được mô tả (ví dụ khi có toạ độ x,y thì phải hình dung

ra trái đất với điểm có toạ độ ấy, khi nói tên của một phường thì phảihình dung được phường ấy nằm ở đâu trong quận, giáp với quận nào,gần nhánh sông nào, gần khu công nghiệp nào…) và sau đó phải vận

dụng trí tưởng tượng để đặt đối tượng vào vị trí , để tái hiện hiện trường,

để nhìn thấy mối quan hệ không gian với các đối tượng khác… Điều nàykhông phải ai cũng có thể làm được một cách dễ dàng và chính xác nhưmong muốn, nhất là khi có nhu cầu kết hợp nhiều thông tin địa lý để

+Phầnkhông gian thế giới thựcMô hình

+

Kiến thức/

thông tin môi trừơng

Lý giải, dự báo, quy luật, quyết định…

của vấn đề

Ví dụ, khi tamuốn tích hợp để kiểmtra xem liệu việc thấtthoát điện có xảy ra mộtcách có hệ thống và liênquan đến một khu vựcnào đó không thì ta cần

nhìn thấy khu vực xung

quanh với các đườngdây, các cơ sở sản xuất…

- Theo ngôn ngữ bản đồ: sự ra đời của bản đồ là một bước ngoặt

lớn trong việc thể hiện thông tin điạ lý : nó cho phép diễn đạt một cáchcụ thể và chính xác phần dữ liệu điạ lý Phần thuộc tính của thông tincũng được thể hiện với sự vận dụng của hình ảnh, màu sắc, kích thước

làm cho nội dung của thông tin điạ lý được thể hiện một cách trực quan

và sinh động hơn bao giờ hết Như vậy, ngôn ngữ bản đồ hoàn toàn cóthể diễn đạt được cả phần không gian lẫn phần thuộc tính của thông tinđịa lý, bên cạnh đó đã khắc phục một cách hiệu quả hạn chế khó nắmbắt, khó hình dung của cách diễn đạt bằng ngôn ngữ thông thường trướcđây

- Tính trực quan, chính xác và cô đọng là một ưu điểm đặc biệtcủa bản đồ và vì vậy, bên cạnh ngôn ngữ thông thường, bản đồ đã tồntại và phát triển qua hàng thế kỷ và luôn đóng một vai trò quan trọngtrong nghiên cứu cũng như trong đời sống của nhân loại Cùng với sựphát triển của xã hội, nhu cầu về thông tin cũng đa dạng và phát triển,bản đồ không chỉ thể hiện các thông tin địa lý về núi sông, địa hình, địavật… (bản đồ địa hình) mà còn thể hiện các thông tin địa lý mang tínhchuyên ngành (các bản đồ chuyên đề) và có thể nói, ngày nay, khó kiếnđược lãnh vực nghiên cứu ứng dụng nào không cần dùng đến bản đồ

- Với sự ra đời và phát triển củamáy tính, người ta đã đưa thông tin điạ lý

9

?

cuộc cách mạng mới: không chỉ được diễn tả trực quan và chính xác nhưtrên bản đồ, thông tin điạ lý trong máy tính còn được cập nhật nhanhchóng, dễ phân tích, tổng hợp để thực hiện các bài toán rất cụ thể trongthực tế Chính từ đây, vai trò của thông tin điạ lý đã được nhận thức,nâng cao và trở thành mối quan tâm của nhiều lãnh vực, nhiều ngành.

2 HỆ THỐNG THÔNG TIN ĐỊA LÝ

2.1 Định nghĩa

Hệ thống thông tin địa lý thường được gọi tắt là GIS do viết tắt

của chữ tiếng Anh Geographical Information System Từ GIS còn được

dùng trong trường hợp diễn đạt ý niệm về Khoa học về thông tin địa lý

Geographical Information Science Trong khuôn khổ tài liệu này chúng

ta quan tâm đến phần công nghệ, kỹ thuật của GIS tức là dùng GIS cho

ý nghĩa Geographical Information System và ta gọi tắt là HTTTĐL hay

(Quan tâm đến vai trò của GIS: xử lý thông tin)

“Hệ thống Thông tin Địa Lý là một hệ thống có chức năng xử lýcác thông tin điạ lý nhằm phục vụ việc quy hoạch, trợ giúp quyết địnhtrong một lãnh vực chuyên môn nhất định” (Pavlidis, 1982)

(Quan tâm đến mục đích của hệ)

“Hệ thống Thông tin Địa Lý là một hệ thống quản trị cơ sở dữliệu bằng máy tính để thu thập, lưu trữ, phân tích và hiển thị dữ liệukhông gian” (National Center for Geographic Information and Analysis,1988)

(Quan tâm đến các chức năng trong hệ)

Nhìn chung, ta thấy rằng khi định nghĩa GIS cần lưu ý các khíacạnh sau:

- HTTTĐL là hệ làm việc với loại thông tin đặc biệt: thông tin địalý

- HTTTĐL trước hết vẫn là một hệ thông tin, do đó phải có đầyđủ các chức năng làm việc với dữ liệu của một hệ thông tin :nhập, lưu trữ, phân tích và xuất dữ liệu

phần cứng với đầy đủ các thiết bị, phần mềm để hoạt động vàđương nhiên không thể thiếu “chất liệu” quan trọng là một cơ sởdữ liệu của các dữ liệu địa lý

Với những phân tích trên, ta có thể xem HTTTĐL như là một hệ thốnggồm:

- Phần cứng với máy tính và các thiết bị ngoại vi

- Phần mềm

- CSDL địa lý tổ chức theo chuyên ngành, mục đích nhất định

- Kiến thức chuyên gia, chuyên ngành

Hệ có khả năng nhập, lưu trữ, xử lý và phân tích các dữ liệu địa lý để

xuất ra các thông tin có ích, phục vụ cho mục đích nghiên cứu hay ra quyết

định…

11

W o r k s t a t i o n

2.2 Phân biệt GIS với các hệ thông tin khác

GIS có những điểm khá giống với một số hệ thống trên máy tínhkhác nhưng thực chất lại là một hệ có đặc điểm riêng Để hiểu rõ, chúng

ta sẽ phân tích các điểm giống và khác giữa GIS và các hệ này

2.2.a Phân biệt GIS và DBMS

DBMS (Database Management System)- Hệ quản trị Cơ sởdữ liệu-: GIS và DBMS đều là hệ thu thập, lưu trữ, xử lý và quảnlý, truy vấn dữ liệu theo một nhu cầu sử dụng có định hướng, cókhả năng trợ giúp quyết định Điểm khác biệt cơ bản giữa hai hệlà tính chất của dữ liệu mà hệ quản lý: DBMS quản lý các dữliệu thuộc tính phi không gian trong khi GIS lưu trữ và quản lý cácdữ liệu điạ lý bao gồm phần dữ liệu không gian và dữ liệu thuộctính đi kèm

Những điểm tương tự

- Có các chức năng lưu trữ, truy vấn dữ liệu

- Sử dụng các mô hình CSDL tương tự (phổ biến là môhình quan hệ

- Sử dụng các phương tiện (thiết bị) tương tự để lưu trữ,hiển thị và xuất dữ liệu (băng từ, đĩa Máy in…)

- Được xây dựng theo một nhu cầu sử dụng có định hướngvà có chức năng trợ giúp ra quyết định

Những điểm khác biệt

GISDữ liệu có tính địa lý, có phần

không gian + thuộc tính

- Có công cụ biến đổi dữ liệu,

truy vấn và phân tích không gian,

chồng ghép và tích hợp thông tin

- Là công cụ quản lý lãnh thổ và trợ

2.2.b Phân biệt GIS với CAD/CAM

CAD/CAM (Computer Aided Design) Hệ thống thiết kế

với sự trợ giúp của máy tính/ (Computer Aided Manufacturing)đây là hệ sử dụng để vẽ các đối tượng kỹ thuật hay thiết kế cácmẫu công nghiệp Trong các hệ CAD/CAM, các thuộc tính phikhông gian không được quan tâm nhiều trong khi ở hệ GIS nó làmột phần rất quan trọng giúp cho sự phân tích dữ liệu Và vì vậy,dung lượng và tính đa dạng của dữ liệu trong GIS lớn hơn rấtnhiều

- Quan tâm đến vị trí thực của đối

tượng trên bề mặt trái đất

- Thể hiện bề mặt trái đất theo lưới

chiếu

- Cho phép thực hiện các phân tích

không gian

- Không quan tâm nhiều đến các

thuộc tính phi không gian

2.2.c Phân biệt GIS với AM/CM

CM (Computer Mapping) Hệ xây dựng bản đồ bằng máytính, còn được nhắc đến với tên CAC (Computer AssistedCartography) hay AM (Automated Mapping)

Những điểm tương tự

- Dùng dữ liệu địa lý dạng số (digital)

- Dữ liệu địa lý được tổ chức thành các lớp (layer)

- Có phương tiện và phương pháp nhập dữ liệu như nhau

- Có khả năng giải đáp thông tin theo tọa độ trên bản đồđã hiển thị

Những điểm khác biệt

GIS

- Có khả năng tích hợp thông tin

từ nhiều lớp

- Có khả năng chồng ghép thông tin

và mô phỏng mối quan hệ

- Không phụ thuộc tỉ lệ

- Phụ thuộc vào tỉ lệ

Với sự phát triển của công nghệ thông tin, sự khác biệt giữa GISvà CM đôi khi không còn rõ rệt

2.3 Cơ sở khoa học và các ứng dụng

GIS được phát triển trên nền tảng của nhiều khoa học, dựatrên :

- Quan điểm chung về trình bày, thể hiện thông tin địa lý củangành Trắc địa, Bản đồ

- Quan điểm về thế giới thực của các khoa học Trái đất nhưđịa lý, địa mạo…

- Các thành tựu của Khoa học máy tính

- Các hiểu biết trong chuyên ngành ứng dụngĐặc biệt, GIS được đặc trưng bởi sự đa dạng trong ứng dụng.Có thể nói, GIS là một công cụ hiệu quả trong hoạt động nghiêncứu cũng như trong thực tiễn quản lý Chính các ứng dụng củaGIS trong các lãnh vực là một tác nhân thúc đẩy GIS phát triểnmạnh mẽ Các lĩnh vực có nhiều ứng dụng GIS là quản lý hànhchánh, quy hoạch, thăm dò khoáng sản, quản lý môi trường, lâmnghiệp…

Khoa học về các quy luật tự nhiên, xã hội…

Các lãnh vực ứng dụng

Thiết bị hiển thị: màn hình

3 CÁC THÀNH PHẦN CỦA HỆ GIS

Tùy theo quan điểm và cách tiếp cận , người ta đưa ra các môhình khác nhau về thành phần cơ bản của một hệ GIS Thông thường,

theo khía cạnh kỹ thuật, người ta thường đưa ra quan điểm mô hình 3

thành phần: phần cứng, phần mềm và dữ liệu Đứùng trên quan điểm xây

dựng hệ thống, ta cần quan tâm thêm đến các thành phần quy trình, tổ

chức, con người (mô hình 6 thành phần).

- Phần cứng : gồm máy tính và các thiết bị ngoại vi để nhập, xuất

dữ liệu

- Phần mềm: Phần chương trình để hệ hoạt động Hiện nay có

nhiều phần mềm GIS khác nhau như : MapInfo, ArcInfo, SPANS,WINGIS,… Mỗi phần mềm có một thế mạnh và đặc điểm riêng, nhưngvề cơ bản phải có đầy đủ các chức năng cơ bản : nhập dữ liệu, lưu trữ dữliệu, xử lý (chuyển đổi, quản lý…) và phân tích dữ liệu, xuất dữ liệu

Các bản đồ

ngoại nghiệp Thiết bị thám sát

Thiết bị

giao tiếp

Bàn số hoá

Các tệp văn bản

Các máy quét

Các phương tiện đĩa từ băng từ

Nhập số liệu

- Nhập dữ liệu: biến các dữ liệu thu thập được dưới hình thức bản

đồ, các quan trắc đo ngoại nghiệp, các ảnh viễn thám (bao gồm ảnh máybay và ảnh vệ tinh), các bảng dữ liệu có sẵn thành dạng số (digitaldata)

17

Nhập dữ liệu1

Lưu trữ và quản lý dữ liệu địa lý

3

- Lưu trữ và quản lý dữ liệu: tổ chức liên kết dữ liệu vị trí với dữ

liệu về thuộc tính của các đối tượng điạ lý tương ứng

- Biến đổi dữ liệu: gồm tác vụ khử sai số của dữ liệu, cập nhật

chúng (thay đổi tỉ lệ, đưa vào hệ quy chiếu mới…) và thực hiện các phântích không gian cần thiết

Hệ quản lý

cơ sở dữ liệu

Cơ sở dữ liệu địa lý

Vị tríQuan hệ không gianTính chất

- Xuất & trình bày dữ liệu: đưa ra kết quả phân tích tổng hợp số

liệu dưới dạng bảng biểu, bản đồ, hình vẽ

- Việc chọn lựa phần mềm trang bị thường phụ thuộc vào khảnăng và nhu cầu cụ thể Tuy nhiên, vì mỗi phần mềm sẽ quản lý dữ liệukhông gian với format riêng nên để bảo đảm tính thông suốt, tính mởcủa hệ, cần lưu ý khả năng nhận và chuyển đổi các dữ liệu với formatkhác nhau cũng như khả năng mở rộng của hệ

- Dữ liệu: là thành phần quan trọng không thể thiếu, quyết định

cho việc thực hiện công viêc của mỗi hệ Người ta nhận thấy dữ liệuchiếm đến trên 60% kinh phí của toàn hệ thống

Dữ liệu trong hệ GIS là dữ liệu địa lý bao gồm phần dữ liệu thuộc tính và phần dữ liệu không gian được liên kết với nhau và có format riêng

19

Biến đổi dữ liệu

Chỉnh sửacập nhật

Sử dụng vàphân tích

Hiển thị và báo cáo

Thiết bị

hiển thị Máyin

Máy vẽ Các phương tiện

từ

tuỳ theo phần mềm cụ thể Theo nội dung, người ta chia dữ liệu trong hệGIS thành:

-Dữ liệu nền: bao gồm các dữ liệu dùng chung để định hướng:thông tin về toạ độ, thông tin về thuỷ hệ, địa hình, địa giới, giao thông,dân cư…

-Dữ liệu chuyên đề: dữ liệu về một lãnh vực đặc biệt

Cần lưu ý đảm bảo chất lượng dữ liệu thể hiện ở các tiêu chuẩn :

- Các bước để thực hiện việc cập nhật, khai thác dữ liệu, phương

pháp thực hiện các bài toán phân tích…

- Cơ chế hoạt động, phối hợp giữa các thành phần, chia xẻ tàinguyên dữ liệu… để phát huy tính hiệu quả của hệ nhằm đạt tới mụctiêu

- Con người: là động lức chính để hệ hoạt động Con người trong

hệ GIS là các chuyên viên về GIS và cả trong các lãnh vực có liên quan

- Nhóm Kỹ thuật viên: thao tác trực tiếp trên các thiết bị phần

mềm để thu thập, nhập, tổ chức, lưu trữ và hiển thị theo yêu cầu củangười quản trị hay người sử dụng hệ thống

- Nhóm chuyên viên GIS: sử dụng GIS để thực hiện các bài toán

phân tích, đánh giá, trợ giúp ra quyết định mà nhóm những người sửdụng đặt ra Nhóm người này là trung gian của hai nhóm kia, để nhậnlấy yêu cầu của người sử dụng rồi phân tích, thiết kế và đưa ra các yêucầu cụ thể để nhóm kỹ thuật viên thao tác

- Nhóm người khai thác sử dụng: là những người thuộc các lãnh

vực chuyên môn khác nhau, người lãnh đạo… cần dùng GIS để giảiquyết những vấn đề chuyên môn cụ thể

Cần lưu ý rằng các nhóm trên đây chỉ là sự phân chia về mặtlogic Thực tế trong các hệ nhỏ, cụ thể, có những người sẽ thực hiện cảhai hay ba chức năng nêu trên.

4 CÁC CHỨC NĂNG CỦA HỆ GIS

4.1 Nhập Dữ Liệu

4.1.1 Ý niệm chung

Nhập dữ liệu là quá trình mã hóa dữ liệu thành dạng có thể dùng trên máytính và ghi dữ liệu vào cơ sở dữ liệu (CSDL) GIS

Nhập dữ liệu là một công việc đòi hỏi thời gian và công sức và kinh phí(giá thành xây dựng CSDL ban đầu thường là 5 - 10 lần giá thành phầncứng và phần mềm) Tuy nhiên, tạo một CSDL chính xác và đầy đủ là mộtgiai đoạn cần thiết và quan trọng đối với việc vận hành hệ GIS Dữ liệu lại

Phân tích

Xuấ t

CSDL GIS

Quản trị Dữ liệu

Quản lý trong tổ chức

CSDL Trong

Chuyên viên GIS

Các bản đồ

hiện có Quan trắc đo đạc ngoại nghiệp viễn thámDữ liệu

Bàn phím/

chuột

Bàn sốhoá

Các tậpvăn bản

Các máy quét Các phương

tiện đĩa từ

băng từ

Nhập số liệu

sẽ được dùng nhiều lần nên việc bỏ nhiều công sức, kinh phí là điều hoàntoàn hợp lý và cần thiết

Ta có thể chia việc nhập dữ liệu theo phương thức nhập hay theo nguồn

dữ liệu:

- Nhập từ bàn phím và nhập tọa độ (COGO - coordinate geometry)

- Nhập từ bàn số hóa (digitizer)

- Nhập bằng máy quyét (scanner)

- Nhập trực tiếp từ các tập tin hiện hữu

- Nhập từ các thiết bị viễn thám

 Theo nguồn dữ liệu

- Nguồn tư liệu bản đồ

- Nguồn tư liệu viễn thám

- Nguồn dữ liệu đo đạc, điều tra thực tế

Ta giả sử rằng ta không bị phu thuộc lắm vào các thiết bị, nên để tiện lợi,

ta sẽ xem xét cách nhập dữ liệu theo nguồn dữ liệu

4.1.2 Nhập dữ liệu theo các nguồn dữ liệu 4.1.2.a Dữ liệu nguồn là bản đồ số

- Kiểm tra chất lượng dữ liệu (độ chính xác, độ phân giải…)

- Kiểm tra tính thích hợp (format dữ liệu, mức độ chi tiết, tính cập nhật,tính tương thích về cơ sở toán)

- Thực hiện các chuyển đổi (toạ độ, lưới chiếu…) nếu cần

- Cho hiển thị, chọn lựa và rút trích những yếu tố cần thiết Sử dụng bảnđồ số có sẵn có thể ở các mức độ khác nhau như:

+ Sử dụng trọn vẹn layer

+Chọn trích ra một số đối tượng trong layer đó tuỳ theo yêu cầu

- Hòan chỉnh

- Yêu cầu: Giả sử ta có sẵn các dữ liệu số về TP Hồ Chí Minh: lớp sông

(HCM_Song), lớp thể hiện mạng lưới giao thông (HCM_Giaothong), lớpthể hiện các quận- huyện trong TP (HCM_Quanhuyen) và lớp thể hiện

vị trí các UBND quận (HCM_UBND) Ta cần xây dựng bản đồ vùng nội thành TP Hồ Chí Minh

- Thực hiện:

+ Kiểm tra tính chính xác của dữ liệu (ranh giới và tên gọi cácquận , huyện có đúng không? Đã cập nhật việc chia quận mới?)+ Kiểm tra lưới chiếu, hệ toạ độ xem có khớp vơiù yêu cầu không?Nếu không thì phải thực hiện các chuyển đổi cần thiết

+ Format dữ liệu: dùng cho phần mềm nào? Nếu chưa phải làtable thì thực hiện chuyển đổi

MapInfo cho phép chuyển đổi, lấy từ bên ngoài các dữ liệudạng DXF (AutoCAD), SHF (ArcView), DGN (MicroStation),

ArcInfo E00 (dùng Import table hay công cụ Universal Translator) + Open table HCM_Song, HCM_Giaothong, HCM_UBND,

HCM_quanhuyen

 Dùng lại HCM_Sông và HCM_Giaothong.Click chọn các quận nội thành trên HCM_quanhuyen

.Dùng lệnh Save Copy As -> đặt tên cho table mới tạo ra

gồm toàn các quận nội thành HCM_quannoithanh.Tương tự với table các UBND

* Lưu ý: có nhiều cách để trich chọn đối tượng từ một

layer Cần lưu ý để việc trích chọn được bảo toàn cả dữ

liệu không gian lẫn dữ liệu thuộc tính Trong ví dụ trên, ta

không nên chọn và chép dữ liệu cần lên lớp “Cosmetic” vìkhi đó dữ liệu thuộc tính sẽ không được bảo toàn

23

4.1.2.b Dữ liệu nguồn là bản đồ giấy

Đa số dữ liệu hiện nay là các bản đồ, sơ đồ trên giấy Muốn đưavào sử dụng trong hệ GIS ta cần phải qua một số thao tác nhập

- Kiểm tra chất lượng dữ liệu (độ chính xác, tỉ lệ…)

- Kiểm tra tính thích hợp (tính cập nhật, tỉ lệ, lưới chiếu)

- Số hóa bản đồ (chuyển dữ liệu từ dạng giấy sang dạng số) Có thể cóhai cách:

+ Dùng digitizer+ Dùng scanner

* Lưu ý : việc lựa chọn cách thức số hoá phụ thuộc vào

Thiết bị hiện có Cấu trúc dữ liệu ta muốn có Vì mỗi phần mềm chỉ làm việc

được với một cấu trúc dữ liệu nhất định, nên tuỳ theo phầnmềm ta sử dụng, ta sẽ chọn cách nhập Nhập bằng Digitizer sẽcho ra dữ liệu vector, nhập bằng Scanner sẽ cho dữ liệu raster.(xem thêm chi tiết ở 1.2.b.1 và 1.2.b.2) Ngoài ra cũng cần lưu

ý rằng ta có thể raster hoá (chuyển từ vector sang raster) hoặcvector hoá (chuyển từ raster sang vector) khi cần thiết

- Nhập dữ liệu thuộc tính đi kèm

- Kiểm tra & hòan chỉnh

4.1.2.b.1 Dùng Digitizer

* Mô tả: Digitizer ( bàn số hóa ) là thiết bị gồm:

- Bàn số hóa- là một mặt cảm ứng từ có kích thước theo khổ từ A4đến A0, được kết nối với máy vi tính

- Dụng cụ số hoá giống như con chuột, trên đó có chữ thập đểđịnh vị chính xác vị trí đối tượng cần số hóa và các phím điềukhiển (4, 16 phím hoặc hơn) để thao tác

* Phương thức vận hành :

- Đặt cố định bản đồ cần số hóa lên mặt bàn số hóa

- Xác định các điểm khống chế (control point) – nhập tọa độ các điểm khống chế ấy theo đúng toạ độ trong bản đồ để vùng phạm vi trong bản đồ sẽ trở thành có toạ độ chính xác

- Nội dung bản đồ được nhập vào theo từng lớp, theo thể điểm và

thể polyline Mỗi khi nhấp chuột, tọa độ của điểm đang ở vị trí

chữ thập sẽ được ghi nhận và lưu trong máy tínhõ -> dữ liệu được