Giới thiệu Hệ thống thông tin địa lý (GIS)

Lờ Thị Giang Khoa Tài nguyờn và Mụi trường• Thông tin trong các hệ thống thông tin địa lý rất đa dạng và phong phú, chúng đ ợc thu thập từ nhiều nguồn dữ liệu khác nhau, các thông tin n

Trang 1

Lờ Thị Giang Khoa Tài nguyờn và Mụi trường

ChươngưI Giớiưthiệuư

ưHệưthốngưthôngưtinưđịaưlýư

(GIS)ư

Trang 2

Các vấn đề chính sẽ trình bày

• GIS là gì?

• Sơ l ợc lịch sử của GIS

• GIS, Bản đồ and Bản đồ số

• Các bộ phận cấu thành của GIS

• Các ứng dụng của GIS

• Các ví dụ về chức năng phân tích không

gian của GIS

Trang 3

• Thông tin trong các hệ thống thông tin địa lý rất đa dạng và phong phú, chúng đ ợc thu thập từ nhiều nguồn dữ liệu khác nhau, các thông tin này cần đ ợc quản lý một cách khoa học, thuận tiện cho việc khai thác sử dụng Vì vậy, công việc thiết kế cơ sở dữ liệu (CSDL) trong hệ thống thông tin địa lý đóng vai trò rất quan trọng; nó không những giúp cho những ng ời sử dụng đỡ lãng phí về thời gian và tiền của mà còn đạt đ ợc hiệu quả cao, trong khi khai thác sử dụng các thông tin của hệ thống.

• Sự ra đời của hệ thống thông tin địa lý Geographical Information System (GIS) là một

b ớc tiến hết sức to lớn trên con đ ờng đ a các ý t ởng và kết quả nghiên cứu địa lý, cách tiếp cận hệ thống theo quan điểm của địa lý học hiện đại vào cuộc sống Ngày nay,GIS

đã đ ợc ứng dụng ở rất nhiều lĩnh vực khác nhau

• Cùng với sự phát triển của công nghệ thông tin, đã làm cho các hệ thống GIS tăng c ờng khả năng tập hợp các nguồn thông tin để xử lý, l u trữ và cung cấp các thông tin chuyên ngành khác nhau đáp ứng đ ợc yêu cầu của ng ời sử dụng Chính nhờ sự tổ chức sắp xếp

và quản lý các dữ liệu trong hệ thống thông tin địa lý một cách khoa học, chặt chẽ nên

có thể sử dụng chúng một cách hiệu quả cho nhiều mục đích khác nhau

Giới thiệu về GIS

Trang 4

GIS là gì?

Hệ thống thông tin địa lý (GIS) là một tập

hợp các công cụ cho việc thu thập, l u trữ, thể

hiện và chuyển đổi các dữ liệu mang tính

chất không gian từ thế giới thực để giải quyết

các bài toán ứng dụng phục vụ cho các mục

đích cụ thể.

Ng ời sử dụng

GIS Phần mềm + Cơ

sở dữ liệu

Thế giới thực

Trang 5

GIS là gì?

• Là ph ơng pháp để hình

dung, mô phỏng, phân tích

và thể hiện dữ liệu không gian.

• Dữ liệu GIS có sự liên kết chặt chẽ giữa dữ liệu thuộc

tính và bản đồ.

Trang 6

Lê Thị Giang Khoa Tài nguyên và Môi trường

GIS lµ g×?

Trang 7

Trang 8

giúp của máy tính.

• Sự phát triển kéo theo của một loạt các ngành nh

địa chất, ruộng đất, môi tr ờng, giao thông

• Với nhu cầu phân tích không gian của các ngành

trên GIS ra đời GIS đ ợc dùng cho một số các ứng

dụng đơn giản ở Mỹ và Canada

Trang 9

Lịch sử của GIS

• 1977 – GIS phát triển

• 1980 s Th ơng mại hoá GIS ’s – Thương mại hoá GIS – www.casa.ucl.ac.uk/timeline/

.Phần cứng đ ợc phát triển mạnh 1980–s Nền công nghiệp phần mềm tăng nhanh

ArcInfo – 1981; MapInfo – 1986

• 2000 – Sự bùng nổ GIS

.Công nghiệp phần mềm đạt 7 tỷ USD Tăng 10% mỗi năm

.hơn 1 triệu ng ời sử dụng cố định khoảng 5 triệu ng ời sử dụng không cố định

Trang 10

GIS, Bản đồ và bản đồ số

• Bản đồ và bản đồ số không phải GlS

• Chúng đều là ph ơng pháp cho việc

thể hiện các thông tin không gian.

•GIS cho phép thu thập, tìm kiếm, l u

trữ, phân tích, quản lý và cho sản phẩm

đối với dữ liệu

Trang 11

• Bản đồ - Là một môn khoa học và nghệ thuật

• Đầu 1960–s: Các nhà bản đồ băn khoăn liệu máy

tính có đáp ứng đ ợc các yêu cầu hay không

.Máy tính làm giảm giá thành và thời gian Thay thế việc làm bản đồ thủ công và có

độ chính xác cao.

• Cuối 1870–s: Máy tính hoá việc làm bản đồ

• Ngày nay: Internet Mapping (www.mapquest.com)

GIS, Bản đồ và bản đồ số

Trang 12

Sự bùng nổ của bản đồ GIS

•

Sự khác nhau giữa bản đồ GIS và bản đồ giấy (bản đồ tĩnh) hay

bản đồ điện tử là gì? Sự khác nhau lớn nhất giữa chúng là bản

đồ GIS là một bản đồ động Trong khi bạn có thể xem bản đồ

tĩnh và biết đ ợc các đối t ợng ở đâu và thậm chí đo đ ợc khoảng

cách giữa chúng là bao nhiêu, nh ng bạn không thể biết đ ợc gì

nhiều hơn thế Với bản đồ GIS, bạn sẽ làm chủ nó

• Bạn có thể phóng to thu nhỏ để nhìn các khu vực khác nhau

một cách tổng quát hoặc chi tiết hơn, bạn có thể quyết định đối

t ợng nào bạn muốn quan tâm hơn hoặc xem nó đ ợc biểu t ợng

hóa nh thế nào và điều quan trọng nhất là bạn có thể tiếp cận

với cơ sở dữ liệu về các đối t ợng thể hiện trên bản đồ.

Trang 13

NhiÒu líp d÷ liÖu ® îc thÓ hiÖn cïng lóc

Trang 14

Phóng to một vùng bản đồ mà bạn cần quan tâm hơn.

Trang 15

Tên của các đối t ợng trên bản đồ sẽ đ ợ thể hiện nếu bạn chỉ chuột vào đó

Trang 16

Trang 17

Trang 18

BảnưđồưGISưđượcưtổưchứcưnhưưthếưnào?

Trang 19

Trong GIS, các đối t

Trang 20

Sù liªn kÕt d÷ liÖu thuéc tÝnh vµ d÷ liÖu kh«ng gian

Trang 21

C¸c bé phËn cÊu thµnh cña GIS

Trang 22

• Phần cứng – các thiết bị mà ng ời sử dụng có thể

thao tác với các chức năng của GIS (Máy tính, các

thiết bị ngoại vi, PDA’s – Thương mại hoá GISs, mobile phones, etc.)

Các bộ phận cấu thành GIS

Trang 23

• Phần mềm – Các ch ơng trình mà chạy trên máy

của ng ời sử dụng; đ ợc thiết kế cho việc điều khiển

và phân tích các dữ liệu không gian;

ArcView, ArcGIS (ESRI), MapInfo Professional

(MAPINO), ERDAS Imagine, )

• Cơ sở dữ liệu – Vị trí địa lý, thuộc tính của đối t

ợng, mối quan hệ không gian của các thông tin,

và thời gian.

Trang 24

Mỗi đ ờng có thể đ ợc mô tả bởi tên , hoặc mã, gọi là các tbuộc tính của đối t ợng.

Quan hệ không gian

(topology) giữa hai đ ờng có

thể là cắt nhau hoặc song song.

Hình học

Thuộc tính

Topology

Trang 25

• Ph ơng pháp Kỹ thuật và các thao tác đ ợc sử – www.casa.ucl.ac.uk/timeline/

dụng để nhập, quản lý, phân tích và thể hiện các dữ liệu không gian và bảo đảm chất l ơng của nó (số hoá,xây dựng CSDL, phân tích không gian, xây dựng bản đồ, metadata)

• Con ng ời – Những ng ời sử dụng, thiết kế, xây

dựng, duy trì và bảo d ỡng ch ơng trình của GIS, cung cấp dữ liệu, giải thích và báo cáo kết quả.

Trang 26

Mét sè øng dông cña GIS

• DÞch vô khÈn cÊp: Cøu ho¶ vµ c¶nh s¸t

• Qu¶n lý nguån tµi nguyªn thiªn nhiªn vµ

m«i tr êng: Gi¸m s¸t vµ m« h×nh ho¸

Trang 27

Trang 28

Trang 29

Câu hỏi:

- Có bao nhiêu ha rừng bị mất trong các vụ cháy rừng vừa qua?

- Các vụ cháy rừng đó xảy ra ở đâu?

Quản lý hệ sinh thái

Trang 30

Trang 31

Trang 32

Qu¶n lý nguån tµi nguyªn thiªn nhiªn vµ m«i tr êng

Trang 33

Trang 34

Câu hỏi:

Có thể tìm thấy một thị tr ờng mới ở đâu

để phù hợp với điều kiện của một khu

vực?

Có bao nhiêu làng trong vòng 3km của

một vị trí cho tr ớc?

Xác định vị trí và khoảng cách

Trang 35

Trang 36

C©u hái:

ë ®©u cã sù tËp trung nhiÒu nhÊt cña nh÷ng

ng êi cao tuæi dù vµo tuæi vµ d©n sè hiÖn t¹i?

ë ®©u cã sù tËp trung nhiÒu nhÊt cña ng êi trÎ

Trang 37

Một số ứng dụng của GIS

• Dịch vụ khẩn cấp: Cứu hoả và cảnh sát

• Môi tr ờng: Giám sát và mô hình hoá

• Th ơng mại: Tìm vị trí, hệ thống phân phối

• Công nghiệp: Giao thông, liên lạc, mỏ, đ ờng

ống và chăm sóc sức khoẻ.

• Chính phủ: Quân đội, địa ph ơng

• Giáo dục: Nghiên cứu, Công cụ dạy học,

quản lý.

Bất cứ nơi nào cần đến sự phân tích không gian

Trang 38

GIS trong đào tạo:

• Nghiên cứu – đề xuất và nghiên cứu sử dụng dữ liệu

không gian và kỹ thuật phân tích không gian.

• Internet GIS đ ợc sử dụng cho việc tìm kiếm dữ liệu

phục vụ nghiên cứu.

Trang 39

Sử dụng GIS để giải quyết vấn đề

Giải quyết vấn đề dựa vào những quyết định sáng suốt Những

quyết định sáng suốt nhờ vào những nguồn thông tin chính xác

Trong thế giới thực conng ời tạo ra những quyết định chứ không

phải là máy tính Máy tính chỉ giúp con ng ời bằng cách cung

cấp những thông tin hữu ích và chính xác

• Hệ thống thông tin địa lý là một công cụ máy tính cơ bản giúp

chúng ta thể hiện các thông tin và có thể biết đ ợc mối quan hệ

của chúng Khả năng hỏi đáp những câu hỏi phức tạp về dữ

liệu và phânt ích nhiều đối t ợng cùng một lúc và cho ra kết quả

ngay trên một bản đồ làm cho GIS có một thế mạnh trong việc

tạo lập thông tin

Trang 40

Trang 41

Thu thập dữ liệu

Dữ liệu đ ợc thu thập từ nhiều nguồn khác nhau

Tọa độBản đồ giấy

Dữ liệu số

Trang 42

L u tr÷ d÷ liÖu

• D÷ liÖu ® îc l u tr÷ ë nhiÒu d¹ng kh¸c nhau

Trang 43

T×m kiÕm d÷ liÖu

Trang 44

Phân tích dữ liệu

• Tạo vùng đệm

Có bao nhiêu ha đất trong vùng

đệm 1500m từ đ ờng.

Trang 45

• Chồng xếp bản đồ

Phân tích dữ liệu

Trang 46

Trang 47

Trang 48

Viễn thám (RS), Hệ thống định

vị toàn cầu (GPS) và GIS

- T liệu viễn thám bao gồm ảnh hàng không (ảnh chụp từ máy bay) và ảnh vệ tinh (ảnh chụp từ vệ tinh)

- Đặc điểm của những tấm ảnh viễn thám là luôn phản ánh trung thực bề mặt trái đất tại thời điểm chụp ảnh, vì vậy t liệu ảnh viễn thám đ ợc sử dụng

để thành lập các loại bản đồ, thăm dò nguồn tài

nguyên thiên nhiên…

Trang 49

- Công nghệ viễn thám đặc biệt hiệu quả đối với

những đối t ợng mà khả năng tiếp cận nghiên cứu

trực tiếp ngoài thực địa khó khăn nh khu vực núi cao

trùng điệp

- Đặc điểm quan trọng của các tấm ảnh vệ tinh là có

chu kỳ lặp lại nhanh chóng (Landsat có chu kỳ

chụp lặp lại là 18 ngày) Đặc điểm này cho phép

theo dõi quá trình diễn biến tự nhiên phân tích

nhanh chóng trạng thái cây trồng nông nghiệp, thay

đổi sử dụng đất, các quá trình phát triển của sự xói

mòn đất

Viễn thám (RS), Hệ thống định

vị toàn cầu (GPS) và GIS

Trang 50

- Hiện nay, ở n ớc ta t liệu viễn thám đ ợc sử dụng nhiều

trong hầu hết các lĩnh vực quản lý nguồn tài nguyên

thiên nhiên.

- GPS là hệ thống bao gồm 24 vệ tinh bay xung quanh

trái đất, bay trong 6 quỹ đạo tròn ở độ cao 20200

km.

- Tại bất kỳ một vị trí nào trong không gian, cũng có

thể nhìn thấy ít nhất 4 vệ tinh, nhờ đó có thể xác

định chính xác tọa độ đối t ợng thông qua máy thu

GPS.

Viễn thám (RS), Hệ thống

định vị toàn cầu (GPS) và GIS

Trang 51

- GPS đ ợc sử dụng nhiều trong lĩnh vực trắc địa,

lập bản đồ, điều tra nguồn tài nguyên thiên

nhiên.

- T liệu viễn thám, hệ thống định vị toàn cầu và

GIS tạo thành một công nghệ 3S, luôn kết hợp

cùng nhau để giải quyết các bàI toán về quản

lý nguồn tàI nguyên thiên nhiên và môI tr ờng.

Viễn thám (RS), Hệ thống

định vị toàn cầu (GPS) và GIS

Trang 52

ảnh aster khu vực hà nội độ phân giải 15m

Trang 53

SPOT5 2.5m Natural Color of Capital Hanoi,

Vietnam SPOT5 2.5m Natural Color of Capital Hanoi,

Vietnam

Trang 54

GPS 12 XL, 12 độ chính xác 15 m

Trang 55

chÝnh x¸c 2-3m

Trang 56

Lîi Ých cña viÖc sö dông GIS

Toµn cÇu hãa d÷ liÖu

Trang 57

Hạn chế của việc sử dụng GIS

• Dữ liệu: Đòi hỏi kỹ thuật cao khi chuyển từ ph ơng

pháp truyền thống để đáp ứng độ chính xác cho

dữ liệu GIS

• Kiến thức về kỹ thuật máy tính cơ bản

• Chi phí tài chính ban đầu lớn

• Các thiết bị và phần mềm GIS đắt tiền

Tiêu đề	Giới thiệu Hệ thống Thông tin Địa lý (GIS)
Tác giả	Lờ Thị Giang Hoa Tài Nguyờn và Mụi Trường
Trường học	Trường Đại học Mở Hà Nội
Chuyên ngành	Hệ thống Thông tin Địa lý (GIS)
Thể loại	bài giảng
Thành phố	Hà Nội

Định dạng
Số trang	57
Dung lượng	4,24 MB