Nghiên cứu xây dựng cơ sở dữ liệu thông tin địa lý du lịch thành phố huế tỉnh thừa thiên huế

Tuy nhiên, nguồn dữ liệu, thông tin về du lịch và phục vụ cho ngành du lịch còn hết sức hạn chế; Các cơ sở dữ liệu thông tin địa lý chuyên ngành du lịch hầu như chưa có, nếu có cũng khôn

LÂM BÍCH HẰNG

NGHIÊN CỨU XÂY DỰNG CƠ SỞ DỮ LIỆU

THÔNG TIN ĐỊA LÝ DU LỊCH THÀNH PHỐ HUẾ - TỈNH THỪA THIÊN HUẾ

LUẬN VĂN THẠC SĨ KỸ THUẬT

Hà Nội – 2010

BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO

ĐẠI HỌC MỎ ĐỊA CHẤT HÀ NỘI

- Y — Z -

LÂM BÍCH HẰNG

NGHIÊN CỨU XÂY DỰNG CƠ SỞ DỮ LIỆU

THÔNG TIN ĐỊA LÝ DU LỊCH THÀNH PHỐ HUẾ - TỈNH THỪA THIÊN HUẾ

Chuyên ngành: Bản đồ, viễn thám và hệ thống thống tin địa lý

LUẬN VĂN THẠC SĨ KỸ THUẬT

NGƯỜI HƯỚNG DẪN KHOA HỌC:

TS Vũ Bích Vân

HÀ NỘI - 2010

LỜI CAM ĐOAN

Tôi xin cam đoan, đây là công trình nghiên cứu của riêng tôi Các kết quả nghiên cứu và thực nghiệm đưa ra trong luận văn là hoàn toàn trung thực, chưa được ai công bố trong công trình nào

Hà Nội, ngày 15 tháng 9 năm 2010

Tác giả luận văn

Lâm Bích Hằng

LỜI CẢM ƠN

Để hoàn thành tốt luận văn tôi xin chân thành cảm ơn TS Vũ Bích Vân đã giúp đỡ tôi rất nhiều về kiến thức chuyên môn Tôi cũng chân thành cảm ơn đến các bạn bè, đồng nghiệp và gia đình đã tạo điều kiện và giúp đỡ tôi trong quá trình làm luận văn

Luận văn đã hoàn thành đúng thời hạn và kết quả cũng đạt được các yêu cầu

cơ bản của một luận văn tốt nghiệp chương trình Thạc sĩ, nhưng chắc chắn không thể tránh được thiếu sót Rất mong nhận được sự góp ý của các thầy cô giáo, các bạn đồng nghiệp để luận văn được hoàn chỉnh hơn

Xin chân thành cảm ơn!

MỤC LỤC

DANH MỤC CÁC THUẬT NGỮ, CHỮ CÁI VIẾT TẮT 9

DANH MỤC CÁC BẢNG 11

DANH MỤC CÁC HÌNH 12

PHẦN MỞ ĐẦU 14

1 Tính cấp thiết của đề tài 14

2 Mục tiêu và nhiệm vụ nghiên cứu 15

3 Giới hạn nghiên cứu 15

4 Ý nghĩa khoa học và thực tiễn của đề tài 16

5 Quan điểm và phương pháp nghiên cứu 16

6 Cấu trúc của luận văn 16

CHƯƠNG I: CƠ SỞ KHOA HỌC XÂY DỰNG CƠ SỞ DỮ LIỆU HỆ THÔNG TIN ĐỊA LÝ DU LỊCH 17

1.1 DU LỊCH VÀ NHỮNG VẤN ĐỀ LIÊN QUAN 17

1.1.1 Khái niệm về du lịch 17

1.1.2 Bản chất của du lịch 19

1.1.3 Tiềm năng của ngành du lịch 20

1.1.4 Các thuật ngữ chuyên ngành du lịch 21

1.1.5 Bản đồ - phương tiện phản ánh và truyền đạt thông tin du lịch 22 1.1.5.1 Khái niệm về bản đồ du lịch 22

1.1.5.2 Xu hướng kết hợp phương pháp bản đồ và GIS trong lưu trữ và khai thác sử dụng thông tin du lịch 24

1.1.6 Tổng quan tình hình nghiên cứu về cơ sở dữ liệu hệ thông tin địa lý du lịch ở trong và ngoài nước 24

1.2 CƠ SỞ DỮ LIỆU HỆ THÔNG TIN ĐỊA LÝ 24

1.2.1 Khái quát về HTTĐL 24

1.2.1.1 Sự hình thành và phát triển của HTTĐL 24

1.2.1.2 Định nghĩa HTTĐL 25

1.2.1.3 Các thành phần chính của HTTĐL 26

1.2.2 Xây dựng cơ sở dữ liệu HTTĐL 29

1.2.2.1 Dữ liệu bản đồ (dữ liệu không gian) 30

1.2.2.2 Dữ liệu thuộc tính (dữ liệu phi không gian) 34

1.2.3 Các chức năng cơ bản của HTTĐL 35

1.2.3.1 Nhập và biến đổi dữ liệu địa lý 36

1.2.3.2 Quản lý dữ liệu 37

1.2.3.3 Xử lý và phân tích dữ liệu 38

1.2.3.4 Xuất và trình bày dữ liệu 38

1.2.4 Các phép phân tích cơ bản của HTTĐL 39

1.2.4.1 Trình bày sự phân bố về địa lý của dữ liệu 39

1.2.4.2 Chức năng đo đạc 40

1.2.4.3 Chức năng hỏi đáp tìm kiếm và hiển thị thông tin tìm kiếm 40

1.2.4.4 Chức năng hỏi đáp vùng lân cận 41

1.2.4.5 Chức năng chồng xếp lớp 41

1.2.4.6 Chức năng nội suy 42

1.2.4.7 Chức năng phân tích bề mặt 43

1.2.4.8 Thực hiện phân tích mạng 43

1.2.5 Các lĩnh vực ứng dụng chính của HTTĐL 44

1.3 GIẢI PHÁP CÔNG NGHỆ, QUY TRÌNH XÂY DỰNG VÀ PHÂN TÍCH HỆ THÔNG TIN ĐỊA LÝ 46

1.3.1 Giải pháp công nghệ 46

1.3.1.1 Hệ quy chiếu và tỷ lệ bản đồ 46

1.3.1.2 Nhập dữ liệu 47

1.3.1.3 Chuẩn hóa và tích hợp các lớp thông tin 48

1.3.2 Ngôn ngữ mô hình hóa UML 49

1.3.2.1 Lớp 49

1.3.2.2 Quan hệ giữa các lớp 50

1.3.2.3 Lược đồ lớp 50

1.3.2.4 Gói dữ liệu 51

1.3.3 Quy trình xây dựng CSDL HTTĐL 53

1.3.3.1 Giai đoạn khởi đầu 54

1.3.3.2 Thu thập bản đồ, số liệu cần thiết 54

1.3.3.3 Tổ chức CSDL 54

1.3.3.4 Lưu trữ và quản lý dữ liệu 55

CHƯƠNG 2: PHƯƠNG PHÁP XÂY DỰNG CƠ SỞ DỮ LIỆU HỆ THÔNG TIN ĐỊA LÝ PHỤC VỤ DU LỊCH 56

2.1 QUY TRÌNH THÀNH LẬP CƠ SỞ DỮ LIỆU DU LỊCH TRONG GIS 56

2.2 MÔ HÌNH CẤU TRÚC DỮ LIỆU ĐỊA LÝ DU LỊCH 57

2.2.1 Lược đồ ứng dụng 59

2.2.1.1 TaiNguyenDuLich 59

2.2.1.2 DiemDuLich 61

2.2.1.3 KhuDuLich 62

2.2.1.4 DoThiDuLich 62

2.2.1.5 TuyenDuLich 63

2.2.1.6 DichVuDuLich 65

2.2.1.7 QuiHoachDuLich 67

2.2.2 Danh mục mã thuộc tính 68

2.3 XÂY DỰNG CÁC ĐỐI TƯỢNG ĐỊA LÝ DU LỊCH 69

2.3.1 Xây dựng các lớp dữ liệu nền (cơ sở) địa lý 70

2.3.2 Xây dựng các lớp dữ liệu chuyên ngành du lịch 71

2.4 ỨNG DỤNG HỆ THÔNG TIN ĐỊA LÝ DU LỊCH TRÊN GIS 72

2.4.1 Phân tích yêu cầu 72

2.4.2 Mô tả ứng dụng 74

2.4.2.1 Nhóm chức năng cơ bản về khai thác trên bản đồ 74

2.4.2.2 Nhóm chức năng tìm kiếm đối tượng du lịch 75

2.4.2.3 Chức năng quản trị người dùng 75

CHƯƠNG 3: XÂY DỰNG CƠ SỞ DỮ LIỆU HỆ THÔNG TIN ĐỊA LÝ PHỤC VỤ DU LỊCH THÀNH PHỐ HUẾ 76

3.1 LỊCH SỬ, VỊ TRÍ ĐỊA LÝ, ĐIỀU KIỆN TỰ NHIÊN, KINH TẾ - XÃ HỘI THÀNH PHỐ HUẾ 76

3.1.1 Lịch sử hình thành 76

3.1.2 Vị trí địa lý, đặc điểm tự nhiên, kinh tế - xã hội thành phố Huế 77 3.1.2.1 Vị trí địa lý 77

3.1.2.2 Đặc điểm tự nhiên 77

3.1.2.3 Đặc điểm kinh tế xã hội 78

3.1.3 Các di sản văn hóa Huế 79

3.1.3.1 Kinh thành Huế 80

3.1.3.2 Các lăng tẩm các đời vua nhà Nguyễn 82

3.1.3.3 Chùa Huế 83

3.1.4 Sự phát triển ngành du lịch thành phố Huế 84

3.2 XÂY DỰNG CSDL HTTĐL PHỤC VỤ DU LỊCH THÀNH PHỐ HUẾ 85

3.2.1 Mục đích, ý nghĩa, đối tượng sử dụng 85

3.2.2 Nguồn dữ liệu 85

3.2.3 Phần mềm sử dụng 86

3.2.4 Cấu trúc CSDL 86

3.2.4.1 Các lớp thông tin địa lý nền (Base Map) 86

3.2.4.2 Các lớp thông tin địa lý chuyên đề du lịch 90

3.2.5 Quy trình xây dựng CSDL 95

3.2.5.1 Xử lý các thông tin chuyên đề 95

3.2.5.2 Gán thông tin thuộc tính cho các đối tượng bản đồ bằng công cụ hỗ trợ eTMaGis 963.2.5.3 Chuyển đổi dữ liệu từ khuôn dạng DGN sang GeoDataBase 1013.2.5.4 Dữ liệu và các ứng dụng trên ArcGis 103KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ 111

DANH MỤC CÁC THUẬT NGỮ, CHỮ CÁI VIẾT TẮT

các hệ quản trị cơ sở dữ liệu

Design file

(DGN)

Định dạng file dữ liệu của phần mềm CAD Microstation

geodatabase của ESRI dùng để mô tả một chủ đề dữ liệu địa lý hay một nhóm các lớp thông tin địa lý

geodatabase của ESRI dùng để mô tả một lớp thông tin địa lý

và trình diễn dữ liệu địa lý

tích và chuyển đỗi dữ liệu địa lý

dữ liệu địa lý

ArcSDE Một phần mềm trong bộ phần mềm ArcGIS có chức năng tổ chức

dữ liệu địa lý trong các hệ quản trị cơ sở dữ liệu

Nam

toạ độ VN 2000

UTM Universal Transverse Mercator

Tab Một định dạng dữ liệu địa lý của phần mềm MapInfo

Map Một định dạng dữ liệu địa lý của phần mềm MapInfo

dữ liệu địa lý trong phần mềm quản trị cơ sở dữ liệu

WMS (Web Map Service) một dịch vụ chuẩn Web thao tác với dữ liệu địa

lý kết quả trả về là ảnh

WFS (Web Feature Serve) một dịch vụ chuẩn Web thao tác với dữ liệu

địa lý kết quả trả về là dữ liệu dạng XML

giữa 2 đối tượng địa lý dạng điểm

DANH MỤC CÁC HÌNH

Hình 1.1: Các thành phần thiết bị cơ bản của hệ thống GIS 27

Hình 1.2: Cơ sở dữ liệu 29 Hình 1.3: Nhập và biến đổi dữ liệu 37

Hình 1.4: Quy trình số hóa bằng công nghệ vector hóa 47

Hình 1.5: Cấu trúc lớp thông tin TimDuongBo 50

Hình 1.6: Gói dữ liệu 52 Hình 1.7: Quy trình xây dựng CSDL HTTĐL 53

Hình 2.1: Quy trình thành lập CSDL trong GIS 56

Hình 2.2: Các thành phần thông tin của đối tượng địa lý 58

Hình 3.1: Quy trình biên tập dữ liệu thuộc tính 96

Hình 3.3: Chức năng Quản lý lược đồ 98

Hình 3.4: Chức năng Quản lý lớp thông tin 99

Hình 3.5: Chức năng Gán thông tin 100

Hình 3.6: Các thuộc tính của đối tượng 101

Hình 3.8: Chương trình ConvertData (chuyển đổi khuôn dạng dữ liệu Dgn

Hình 3.9: Chức năng mở bản đồ trên ArcGis 104

Hình 3.10: Các lớp thông tin trên ArcGis 105

Hình 3.11: Các đối tượng thông tin thành phố Huế 106

Hình 3.12: Chức năng mở bảng thông tin thuộc tính của đối tượng 107

Hình 3.13: Bảng thông tin thuộc tính của đối tượng trên ArcGis 108

Hình 3.14: Chức năng hiển thị đối tượng 108

Hình 3.15: Chức năng truy vấn thông tin thuộc tính của đối tượng 109

Hình 3.16: Các thông tin thuộc tính của đối tượng 109

Hình 3.17: Chức năng tìm kiếm đối tượng 110

PHẦN MỞ ĐẦU

1 Tính cấp thiết của đề tài

Trong giai đoạn hiện nay của nước ta, ngành du lịch ngày càng phát triển Nhằm phục vụ cho các du khách có thể dễ dàng đi lại, thăm quan và tìm hiểu các địa điểm thì các thông tin du lịch đóng vai trò rất quan trọng

Trong các xu thế chung, gần đây, ngành du lịch đã và đang tích cực triển khai các ứng dụng công nghệ thông tin từ các ứng dụng đơn giản như sử dụng các thiết bị, thiết lập các trang thông tin điện tử đến các ứng dụng chuyên sâu một cách

hệ thống, như kết nối mạng để trao đổi thông tin trong và ngoài ngành; Một số thông tin đã được số hóa Tuy nhiên, nguồn dữ liệu, thông tin về du lịch và phục vụ cho ngành du lịch còn hết sức hạn chế; Các cơ sở dữ liệu thông tin địa lý chuyên ngành du lịch hầu như chưa có, nếu có cũng không đồng bộ, thống nhất, không tích hợp, chia sẻ và trao đổi được với các nguồn thông tin địa lý khác trong khu vực, trong ngành và với quốc gia, quốc tế Điều này hạn chế khả năng tự động hóa công tác quản lý, điều hành của cơ quan quản lý hành chính nhà nước về du lịch và của địa phương, hạn chế hoạt động xúc tiến đầu tư, quảng bá rộng rãi tài nguyên và các sản phẩm du lịch Những hạn chế này ảnh hưởng trực tiếp đến hiệu quả kinh doanh

quảng bá, xây dựng hình ảnh, thương hiệu của thành phố Huế với tư cách là một trung tâm du lịch lớn của cả nước cùng với các sản phẩm du lịch độc đáo, hấp dẫn

là rất quan trọng Việc ứng dụng các sản phẩm của công nghệ GIS, trong đó có các

cơ sở dữ liệu thông tin du lịch vào các hoạt động du lịch của thành phố Huế sẽ đem đến những lợi ích to lớn và thiết thực cho cả du khách lẫn các tổ chức kinh doanh

du lịch và cơ quan quản lý nhà nước về du lịch

Với nhứng lý do trên, tôi chọn đề tài: “Nghiên cứu xây dựng cơ sở dữ liệu

thông tin địa lý du lịch thành phố Huế - tỉnh Thừa Thiên Huế” cho đề tài nghiên

cứu của luận văn

2 Mục tiêu và nhiệm vụ nghiên cứu

* Mục tiêu nghiên cứu:

- Nghiên cứu phương pháp và công nghệ xây dựng CSDL thông tin địa lý du lịch cấp tỉnh

- Tạo lập được một hệ thống thông tin địa lý phục vụ cho việc quản lý, khai thác và sử dụng thông tin cho các hoạt động du lịch của thành phố Huế - tỉnh Thừa Thiên Huế

* Nhiệm vụ nghiên cứu:

- Nghiên cứu cơ sở lý luận về lĩnh vực du lịch và cơ sở dữ liệu hệ thông tin địa lý

- Nghiên cứu mục đích, yêu cầu sử dụng và nội dung của cơ sở dữ liệu hệ thông tin địa lý du lịch

- Nghiên cứu đặc điểm du lịch thành phố Huế

- Nghiên cứu quy trình công nghệ thành lập cơ sở dữ liệu hệ thông tin địa lý

du lịch

3 Giới hạn nghiên cứu

- Về phạm vi nghiên cứu: Phạm vi lãnh thổ nghiên cứu của luận văn là thành phố Huế - tỉnh Thừa Thiên Huế

- Về nội dung nghiên cứu: Chỉ giới hạn ở việc xây dựng cơ sở dữ liệu hệ thông tin địa lý phục vụ du lịch cho thành phố Huế

4 Ý nghĩa khoa học và thực tiễn của đề tài

- Ý nghĩa khoa học: Kết quả nghiên cứu của đề tài góp phần cơ sở lý luận và quy trình công nghệ xây dựng cơ sở dữ liệu trên cơ sở ứng dụng GIS

- Ý nghĩa thực tiễn: Cơ sở dữ liệu phục vụ du lịch thành phố Huế sẽ là cơ sở

dữ liệu thống nhất phục vụ cho công tác quản lý, khai thác và sử dụng thông tin du lịch cho thành phố Huế

5 Quan điểm và phương pháp nghiên cứu

* Quan điểm nghiên cứu:

- Quan điểm tổng hợp: Nghiên cứu toàn diện các khía cạnh khoa học, kỹ thuật, công nghệ của những vấn đề liên quan đề tài, tổng hợp để tìm ra giải pháp hữu hiệu

- Quan điểm hệ thống: Xây dựng cơ sở dữ liệu hệ thông tin địa lý đòi hỏi tính hệ thống cao, đi từ chung đến riêng, khái quát đến chi tiết, lớn đến nhỏ

- Quan điểm thực tiễn: Đảm bảo cho CSDL HTTĐL sau khi được thiết lập có khả năng ứng dụng rộng rãi và đạt hiệu quả cao trong khai thác sử dụng thông tin

* Phương pháp nghiên cứu:

- Phương pháp phân tích và tổng hợp tài liệu lý luận về khoa học và công nghệ đối với các vấn đề liên quan

- Phương pháp điểu tra, khảo sát, thu thập, phân tích thông tin du lịch

- Phương pháp tin học, GIS và bản đồ số được áp dụng để thiết kế và xây dựng CSDL HTTĐL du lịch

6 Cấu trúc của luận văn

Ngoài phần mở đầu, kết luận, cấu trúc luận văn gồm 3 chương:

Chương 1: Những vấn đề về du lịch và lý thuyết xây dựng CSDL HTTĐL Chương 2: Phương pháp xây dựng cơ sở dữ liệu hệ thông tin địa lý phục vụ

du lịch

Chương 3: Xây dựng cơ sở dữ liệu hệ thông tin địa lý phục vụ du lịch thành phố Huế

CHƯƠNG I: CƠ SỞ KHOA HỌC XÂY DỰNG CƠ SỞ DỮ LIỆU HỆ

THÔNG TIN ĐỊA LÝ DU LỊCH

1.1 DU LỊCH VÀ NHỮNG VẤN ĐỀ LIÊN QUAN

1.1.1 Khái niệm về du lịch

Ngày nay, du lịch đã thực sự trở thành một hiện tượng kinh tế xã hội phổ biến không chỉ ở các nước phát triển mà còn ở các nước đang phát triển trong đó có Việt Nam Tuy nhiên, cho đến nay không chỉ ở nước ta nhận thức về nội dung du lịch vẫn chưa thống nhất Do hoàn cảnh (thời gian, khu vực) khác nhau, dưới mỗi góc độ nghiên cứu khác nhau mỗi người có một cách hiểu về du lịch khác nhau Đúng như một chuyên gia du lịch nhận định: “Đối với du lịch có bao nhiêu tác giả nghiên cứu thì có bấy nhiêu định nghĩa”

Ở nước Anh, du lịch xuất phát từ tiếng “To Tour” có nghĩa là cuộc dạo chơi (Tour round the world - cuộc đi vòng quanh thế giới; to go for tour round the town - cuộc dạo quanh thành phố; tour of inspection - cuộc kinh lý kiểm tra…) Tiếng Pháp, từ du lịch bắt nguồn từ Le Tour có nghĩa là cuộc dạo chơi, dã ngoại… Theo nhà sử học Trần Quốc Vượng, Du lịch được hiểu như sau: Du có nghĩa là đi chơi, Lịch là lịch lãm, từng trải, hiểu biết, như vây du lịch được hiểu là việc đi chơi nhằm tăng thêm kiến thức

Như vậy, có khá nhiều khái niệm Du lịch nhưng tổng hợp lại ta thấy du lịch hàm chứa các yếu tố cơ bản sau:

- Du lịch là một hiện tượng kinh tế xã hội

- Du lịch là sự di chuyển và tạm thời lưu trú ngoài nơi ở thường xuyên của các cá nhân hoặc tập thể nhằm thoả mãn các nhu cầu đa dạng của họ

- Du lịch là tập hợp các hoạt động kinh doanh phong phú và đa dạng nhằm phục vụ cho các cuộc hành trình, lưu trú tạm thời và các nhu cầu khác của cá nhân hoặc tập thể khi họ ở ngoài nơi cư trú thường xuyên của họ

- Các cuộc hành trình, lưu trú tạm thời của cá nhân hoặc tập thể đó đều đồng thời có một số mục đích nhất định, trong đó có mục đích hoà bình

Năm 1963, với mục đích quốc tế hoá, tại Hội nghị Liên hợp quốc về du lịch

họp ở Roma, các chuyên gia đã đưa ra định nghĩa về du lịch như sau: Du lịch là

tổng hợp các mối quan hệ, hiện tượng và các hoạt động kinh tế bắt nguồn từ các cuộc hành trình và lưu trú của cá nhân hay tập thể ở bên ngoài nơi ở thường xuyên của họ hay ngoài nước họ với mục đích hoà bình Nơi họ đến lưu trú không phải là nơi làm việc của họ

Theo các nhà du lịch Trung Quốc thì: hoạt động du lịch là tổng hoà hàng loạt quan hệ và hiện tượng lấy sự tồn tại và phát triển kinh tế, xã hội nhất định làm cơ

sở, lấy chủ thể du lịch, khách thể du lịch và trung gian du lịch làm điều kiện

Theo I.I Pirôgionic, 1985 thì: Du lịch là một dạng hoạt động cuả dân cư trong thời gian rỗi liên quan với sự di chuyển và lưu lại tạm thời bên ngoài nơi cư trú thường xuyên nhằm nghỉ ngơi, chữa bệnh, phát triển thể chất và tinh thần, nâng cao trình độ nhận thức văn hoá hoặc thể thao kèm theo việc tiêu thụ những giá trịn

về tự nhiên, kinh tế và văn hóa

Theo nhà kinh tế học người Áo Josep Stander nhìn từ góc độ du khách thì: khách du lịch là loại khách đi theo ý thích ngoài nơi cư trú thường xuyên để thỏa mãn sinh hoạt cao cấp mà không theo đuổi mục đích kinh tế

Khác với quan điểm trên, các học giả biên soạn Từ điển Bách Khoa toàn thư Việt Nam (1966) đã tách hai nội dung cơ bản của du lịch thành hai phần riêng biệt

- Nghĩa thứ nhất (đứng trên góc độ mục đích của chuyến đi): Du lịch là một

dạng nghỉ dưỡng sức tham quan tích cực của con người ngoài nơi cư trú với mục đích: nghỉ ngơi, giải trí, xem danh lam thắng cảnh, di tích lịch sử, công trình văn hoá, nghệ thuật…

- Nghĩa thứ hai (đứng trên góc độ kinh tế): Du lịch là một ngành kinh doanh

tổng hợp có hiệu quả cao về nhiều mặt: nâng cao hiểu biết về thiên nhiên, truyền thống lịch sử và văn hoá dân tộc, từ đó góp phần tăng thêm tình yêu đất nước; Đối với người nước ngoài là tình hữu nghị với dân tộc mình; Về mặt kinh tế, du lịch là lĩnh vực kinh doah mang lại hiệu quả rất lớn: có thể coi là hình thức xuất khẩu hàng hoá và dịch vụ tại chỗ

Việc phân định rõ ràng hai nội dung cơ bản của khái niệm có ý nghĩa góp phần thúc đẩy sự phát triển du lịch Cho đến nay, không ít người, thậm chí ngay cả các cán bộ, nhân viên đang làm việc trong ngành du lịch, chỉ cho rằng du lịch là một ngành kinh tế Do đó, mục tiêu được quan tâm hàng đầu là mang lại hiệu quả kinh

tế Điều đó cũng có thể đồng nghĩa với việc tận dụng triệt để mọi nguồn tài nguyên, mọi cơ hội để kinh doanh Trong khi đó, du lịch còn là một hiện tượng xã hội, nó góp phần nâng cao dân trí, phục hồi sức khoẻ cộng đồng, giáo dục lòng yêu nước, tính đoàn kết, … Chính vì vậy, toàn xã hội phải có trách nhiệm đóng góp, hỗ trợ, đầu tư cho du lịch phát triển như đối với giáo dục, thể thao hoặc một lĩnh vực văn hoá khác

1.1.2 Bản chất của du lịch

- Nhìn từ góc độ nhu cầu cuả du khách: Du lịch là một sản phẩm tất yếu của

sự phát triển kinh tế - xã hội của loài người đến một giai đoạn phát triển nhất định Chỉ trong hoàn cảnh kinh tế thị trường phát triển, gia tăng thu nhập bình quân đầu người, tăng thời gian rỗi do tiến bộ cuả khoa học – công nghệ, phương tiện giao thông và thông tin ngày càng phát triển, mới phát sinh nhu cầu nghỉ ngơi, tham quan du lịch cuả con người Bản chất đích thực của du lịch là du ngoạn để cảm nhận những giá trị vật chất và tinh thần có tính văn hóa cao

- Xét từ góc độ các quốc sách phát triển du lịch: Dựa trên nền tảng của tài nguyên du lịch để hoạch định chiến lược phát triển du lịch, định hướng các kế hoạch dài hạn, trung hạn và ngắn hạn, lựa chọn các sản phẩm du lịch độc đáo và đặc trưng từ nguốn nguyên liệu trên, đồng thời xác định phương hướng qui hoạch xây dựng cơ sở vật chất - kỹ thuật và cơ sở hạ tầng dịch vụ du lịch tương ứng

- Xét từ góc độ sản phẩm du lịch: Sản phẩm đặc trưng cuả du lịch là các chương trình du lịch, nội dung chủ yếu cuả nó là sự liên kết những di tích lịch sử, di tích văn hoá và cảnh quan thiên nhiên nổi tiếng cùng với cơ sở vật chất – kỹ thuật như cơ sở lưu trú, ăn uống, vận chuyển

Sản phẩm du lịch là một loại sản phẩm đặc biệt, nó không phải chỉ là một sản phẩm lao động cụ thể biểu hiện dưới hình thái vật chất mà phần nhiều là sản phẩm

vô hình biểu hiện bằng nhiều loại dịch vụ Nên khi nói đến dịch vụ du lịch là nói đến một số lớn trong các sản phẩm của ngành du lịch Cơ cấu của ngành du lịch gồm: khách sạn nhà hàng, lữ hành, giao thông và các dịch vụ khác Mỗi một phần của cơ cấu ngành nào sẽ cho ra một số sản phẩm của phần cơ cấu ngành đó Ví dụ phần cơ cấu ngành khách sạn nhà hàng sẽ cho ra các sản phẩm của phần cơ cấu khách sạn nhà hàng mà như chúng ta đã biết, sản phẩm du lịch phần lớn là sản phẩm dịch vụ du lịch, từ đó ta có những sản phẩm dịch vụ khách sạn nhà hàng

- Xét từ góc độ thị trường du lịch: Mục đích chủ yếu của các nhà tiếp thị du lịch là tìm kiếm thị trường du lịch, tìm kiếm nhu cầu cuả du khách để “mua chương trình du lịch”

1.1.3 Tiềm năng của ngành du lịch

Đối với nhiều quốc gia thì du lịch đóng một vai trò chủ chốt bởi sức hút mạnh mẽ của đồng tiền đối với hàng hóa, dịch vụ và cơ hội việc làm trong những ngành công nghiệp dịch vụ có liên quan đến du lịch Các ngành công nghiệp dịch

vụ có thể kể đến là dịch vụ giao thông vận tải như tàu thuyền, taxi; Nơi ăn chốn ở như nhà nghỉ, khách sạn, nơi vui chơi giải trí; Và các ngành công nghiệp dịch vụ thể hiện tính hiếu khách khác như các khu nghỉ mát cao cấp

Một trong những ngành được coi là có những tiềm năng nhất định của một nền kinh tế chính là du lịch Du lịch được xem là ngành được ưu tiên hàng đầu vì những lí do sau:

- Du lịch có thể cực đại hóa hiệu quả của con người, tự nhiên, văn hóa và là một sự phát triển thích hợp

- Nó là ngành công nghiệp đòi hỏi nhiều nhân công, cung cấp việc làm chất lượng cao đóng góp vào để nâng cao chất lượng cuộc sống

- Ngành này có thể khả năng tập trung trước hết vào những khu vực nông thôn với những chương trình với vốn đầu tư thấp và hợp lí

- Nó có thể mở rộng theo cả chiều xuôi và ngược những liên kết kinh tế mà

có thể gây dựng nên tổng thu nhập, việc làm (đặc biệt là cho phụ nữ, thanh niên,

người tàn tật mang lại sự công bằng xã hội), đầu tư và tăng lợi nhuận của chính quyền trung ương, nhà nước và địa phương

- Ngành du lịch cũng có thể giúp lưu thông những mức độ nhất định của các loại tiền tệ mạnh như một ngành công nghiệp xuất khẩu

- Nó có thể thúc đẩy nền hòa bình, nâng cao sự hiểu biết lẫn nhau và đóng góp xây dựng nên một quốc gia thống nhất và sự bền vững mang tính lãnh thổ

Sự tiêu dùng của khách du lịch đã làm phát sinh hàng loạt tác động vượt xa hơn chuỗi giá trị của nó Cùng với nhu cầu về hàng hóa và dịch vụ đa dạng, ngành

du lịch cũng cung cấp những tiềm năng để khai thác sự đồng thuận, thống nhất giữa một số lượng lớn các ngành như nông nghiệp, nghề làm vườn, chăn nuôi gia cầm,

thủ công mỹ nghệ, vận tải và xây dựng

1.1.4 Các thuật ngữ chuyên ngành du lịch

- Tài nguyên du lịch là cảnh quan thiên nhiên, yếu tố tự nhiên, di tích lịch sử

- văn hoá, công trình lao động sáng tạo của con người và các giá trị nhân văn khác

có thể được sử dụng nhằm đáp ứng nhu cầu du lịch, là yếu tố cơ bản để hình thành các khu du lịch, điểm du lịch, tuyến du lịch, đô thị du lịch

- Đô thị du lịch là đô thị có tài nguyên du lịch hấp dẫn được giới hạn bởi

ranh giới đô thị hoặc ranh giới giữa đô thị và khu vực liền kề có cơ sở hạ tầng, cơ sở vật chất - kỹ thuật du lịch đồng bộ, đáp ứng nhu cầu đa dạng của khách du lịch, có

cơ cấu lao động phù hợp với yêu cầu phát triển du lịch và ngành du lịch, có vị trí quan trọng trong cơ cấu kinh tế của đô thị

- Khu du lịch là nơi có tài nguyên du lịch hấp dẫn với ưu thế về tài nguyên du

lịch tự nhiên, được quy hoạch, đầu tư phát triển nhằm đáp ứng nhu cầu đa dạng của khách du lịch, đem lại hiệu quả về kinh tế - xã hội và môi trường

- Điểm du lịch là nơi có tài nguyên du lịch hấp dẫn, phục vụ nhu cầu tham

quan của khách du lịch

- Tuyến du lịch là lộ trình liên kết các khu du lịch, điểm du lịch, cơ sở cung

cấp dịch vụ du lịch, gắn với các tuyến giao thông đường bộ, đường sắt, đường thuỷ, đường hàng không

- Cụm du lịch là một phân vùng du lịch được hình thành trong quá trình xây

dựng qui hoạch du lịch

- Cơ sở lưu trú du lịch là cơ sở cho thuê buồng, giường và cung cấp các dịch

vụ khác phục vụ khách lưu trú, trong đó khách sạn là cơ sở lưu trú du lịch chủ yếu

- Dịch vụ lữ hành là việc xây dựng, bán và tổ chức thực hiện một phần hoặc

toàn bộ chương trình du lịch cho khách du lịch

- Dịch vụ hướng dẫn du lịch là hoạt động hướng dẫn cho khách du lịch theo

chương trình du lịch

- Du lịch bền vững là sự phát triển du lịch đáp ứng được các nhu cầu hiện tại

mà không làm tổn hại đến khả năng đáp ứng nhu cầu về du lịch của tương lai

- Du lịch sinh thái là hình thức du lịch dựa vào thiên nhiên, gắn với bản sắc

văn hoá địa phương với sự tham gia của cộng đồng nhằm phát triển bền vững

- Du lịch văn hóa là hình thức du lịch dựa vào bản sắc văn hoá dân tộc với sự

tham gia của cộng đồng nhằm bảo tồn và phát huy các giá trị văn hoá truyền thống

- Dịch vụ du lịch là việc cung cấp các dịch vụ về lữ hành, vận chuyển, lưu

trú, ăn uống, vui chơi giải trí, thông tin, hướng dẫn và những dịch vụ khác nhằm đáp ứng nhu cầu của khách du lịch

1.1.5 Bản đồ - phương tiện phản ánh và truyền đạt thông tin du lịch

Du lịch không thể tách rời các vùng lãnh thổ, mang tính không gian rõ rệt

Do đó, bản đồ du lịch có ý nghĩa và tầm quan trọng rất lớn, không thể thiếu trong lĩnh vực du lịch Bản đồ là phương tiện phản ánh du lịch mang tính truyền thống và

đã có từ lâu đời

1.1.5.1 Khái niệm về bản đồ du lịch

a.Định nghĩa

Theo từ điển đo đạc và bản đồ: Bản đồ du lịch là bản đồ dùng cho mục đích

du lịch, trên đó biểu thị các đối tượng và thông tin cần thiết cho khách du lịch như

cơ sở du lịch (bãi cắm trại, khách sạn, nhà nghỉ, nhà hát, viện bảo tàng, ), danh lam thắng cảnh và di tích lịch sử cũng như hệ thống đường sá, phương tiện giao

thông công cộng Kèm theo bản đồ có phần giải thích và các hình ảnh, hình vẽ minh họa

Để phục vụ cho công tác quản lý và điều hành du lịch, ngoài các bản đồ du lịch, còn cần đến nhiều loại bản dồ khác, trong đó phải kể đến những bản đồ mang nhiều nội dung liên quan đến hoạt động du lịch như: Các bản đồ hiện trạng tài nguyên du lịch, quy hoạch du lịch, tổ chức lãnh thổ du lịch,v.v

- Bản đồ du lịch tuyến, điểm du lịch: Trình bày chi tiết các đối tượng du lịch thuộc tuyến, điểm du lịch (hang động, đình chùa, bãi tắm, sân thể thao, nơi nghỉ dưỡng), còn thể hiện chi tiết các cơ sở hạ tầng và dịch vụ du lịch, như nhà hàng, khách sạn, bưu điện, bến xe, sân bay, trạm xăng, chợ,

c.Đặc điểm trình bày

Nhìn chung các bản đồ du lịch được trình bày đẹp, màu sắc rực rỡ, nhiều tranh ảnh minh họa và sử dụng nhiều ký hiệu tượng hình (mỹ thuật) nhằm gây hấp dẫn, thu hút sự chú ý của khách du lịch, cũng tạo cho người sử dụng dễ nhận biết thông tin

Các bản đồ du lịch thường được thiết kế theo các dạng:

- Tờ đơn in một mặt hoặc hai mặt, dùng để bàn hoặc treo tường

- Tờ gấp theo lãnh thổ (vùng, tuyến) để tiện sử dụng khi đi đường

- Chia thành nhiều mảnh và đóng quyển, để bảo quản dễ

1.1.5.2 Xu hướng kết hợp phương pháp bản đồ và GIS trong lưu trữ và khai thác sử dụng thông tin du lịch

Thông tin du lịch hết sức đa dạng và phong phú, nếu chỉ áp dụng phương pháp bản đồ thông thường thì không đáp ứng được nhu cầu của người sử dụng Xu hướng bản đồ kết hợp GIS đã mở ra những khả năng mới, không chỉ cho phép cung cấp thông tin phong phú, kịp thời, mà còn có nhiều hình thức, phương tiện đa dạng, thuận lợi và hấp dẫn, như:

- Thành lập các bản đồ, xê-ri bản đồ điện tử

- Thành lập các bản đồ đa phương tiện

- Thành lập các bản đồ động (kết nối GPS)

- Thành lập các CSDL bản đồ

- Thành lập các CSDL thông tin địa lý

1.1.6 Tổng quan tình hình nghiên cứu về cơ sở dữ liệu hệ thông tin địa

lý du lịch ở trong và ngoài nước

Các nước trên thế giới, đặc biệt là Anh, Mỹ, Canada, Đức đã giới thiệu nhiều sản phẩm bản đồ du lịch kiểu mới, đặc biệt là các bản đồ du lịch thành phố tìm kiếm trên Internet, dẫn đường có kết nối GPS, tìm địa chỉ hoặc điểm du lịch qua màn hình nhỏ của điện thoại di động, v.v Chúng đều được xây dựng trên CSDL HTTĐL

Ở Việt Nam, nghiên cứu xây dựng CSDL HTTĐL đã được thực hiện đầu tiên tại Trung tâm Thông tin thuộc Tổng cục Du lịch vào khoảng năm 2000, để giới thiệu ra thế giới về đất nước và con người Việt Nam

1.2 CƠ SỞ DỮ LIỆU HỆ THÔNG TIN ĐỊA LÝ

1.2.1 Khái quát về HTTĐL

1.2.1.1 Sự hình thành và phát triển của HTTĐL

Trong xã hội thông tin, thông tin địa lý giữ một vai trò rất quan trọng Khi cung cấp bất kỳ thông tin gì hoặc sự kiện gì, nhà cung cấp thông tin cần phải cho biết vật ấy, sự kiện ấy xảy ra ở đâu, khi nào Đó chính là thông tin địa lý

Từ khi ra đời, với tư cách là một công nghệ, GIS (Geographic Information System) đã và đang được ứng dụng trong rất nhiều lĩnh vực Từ những ứng dụng trên các đối tượng liên quan đến đất đai và biến đổi chậm như tài nguyên, môi trường đến các ứng dụng trong các lĩnh vực liên quan đến con người hoặc những đối tượng có tần số biến đổi nhanh như cơ sở kỹ thuật hạ tầng, kinh tế - xã hội

Với những ứng dụng ngày càng rộng rãi và phát triển mạnh mẽ trong các lĩnh vực kinh tế - xã hội, từ năm 1992, các nhà khoa học Mỹ đã xác lập một ngành khoa học mới Đó là khoa học thông tin địa lý GIS, từ đó đã từng bước hoàn thiện các mô hình biểu diễn các đối tượng, các hoạt động, các sự kiện và các quan hệ của chúng trong thế giới thực, đồng thời nghiên cứu phát triển các thuật toán lưu trữ, xử lý dữ liệu theo không gian và thời gian

Hệ thống thông tin địa lý ra đời từ đầu thập niên 60 ở Canada, và suốt thời gian của hai thập niên 60 và 70, GIS cũng chỉ được một vài cơ quan chính quyền ở khu vực Bắc Mỹ quan tâm nghiên cứu Mãi đến đầu thập niên 80, khi phần cứng máy tính phát triển mạnh với tính năng cao, giá rẻ, đồng thời với sự phát triển nhanh về lý thuyết và ứng dụng CSDL cùng với nhu cầu cần thiết về thông tin địa lý làm cho công nghệ GIS ngày càng được quan tâm hơn

Sự phát triển của công nghệ máy tính đồng thời với những kết quả của các thuật toán nhận dạng xử lý ảnh và CSDL đã tạo điều kiện cho công nghệ thông tin địa lý ngày càng phát triển

Có nhiều công trình nghiên cứu cho thấy vai trò quan trọng của GIS trong việc quản lý, xử lý các vấn đề kinh tế, xã hội và môi trường,…Vì vậy, các phần mềm GIS được bán rất nhanh mặc dù người sử dụng vẫn còn gặp phải một số vấn

đề về việc không tương thích với nhau vì chưa có một tiêu chuẩn thống nhất Và đặc biệt các chương trình giảng dạy cũng càng được phổ biến và chuẩn hoá

1.2.1.2 Định nghĩa HTTĐL

HTTĐL là một nhánh của công nghệ thông tin, được hình thành vào những năm 60 của thế kỷ trước và phát triển rất mạnh mã trong những năm gần đây HTTĐL được sử dụng nhằm xử lý đồng bộ các lớp thông tin không gian (bản đồ)

gắn với các thông tin thuộc tính, phục vụ nghiên cứu, quy hoạch và quản lý các hoạt động theo lãnh thổ

Có nhiều quan niệm khác nhau khi định nghĩa HTTĐL

“Hệ thông tin địa lý là một hệ thống thông tin bao gồm một số hệ con (subsystem) có khả năng biến đổi các dữ liệu địa lý thành những thông tin có ích” –

theo Calkin và Tomlinson, 1977

“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: (theo định nghĩa của National

Center for Geographic Information and Analysis, 1988)

Theo định nghĩa của ESRI (Environment System Research Institute) thì “Hệ

thông tin địa lý là một tập hợp có tổ chức bao gồm phần cứng, phần mềm máy tính,

dữ liệu địa lý và con người, được thiết kế nhằm mục đích nắm bắt, lưu trữ, cập nhật, điều khiển, phân tích và kết xuất”

Cho đến nay, đã thống nhất quan niệm chung là: HTTĐL 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

Xét dưới góc độ ứng dụng trong quản lý nhà nước, HTTĐL có thể được hiểu như là một công nghệ xử lý các dữ liệu có tọa độ (bản đồ) để biến chúng thành các thông tin trợ giúp quyết định cho các nhà quản lý

Do vậy, các ứng dụng HTTĐL trong thực tế quản lý nhà nước có tính đa dạng và phức tạp xét cả về khía cạnh tự nhiên, xã hội lẫn khía cạnh quản lý Những năm gần đây HTTĐL thường được hiểu như một hệ thống thông tin đa quy mô và

đa tỷ lệ Tùy thuộc vào nhu cầu của người sử dụng mà hệ thống có thể tích hợp thông tin ở nhiều mức khác nhau, nói đúng hơn, là ở các tỷ lệ khác nhau

1.2.1.3 Các thành phần chính của HTTĐL

Công nghệ GIS là một hệ thống gồm 5 hợp phần cơ bản với những chức năng rõ ràng Đó là: thiết bị, phần mềm, số liệu-dữ liệu địa lý, chuyên viên, chính sách và quản lý

số liệu (Ploppy diskettes, Optical cartridges, CD ROM v.v…)

Hình 1.1 Các thành phần thiết bị phần cứng cơ bản của hệ thống GIS

b.Hệ thống phần mềm

Phần mềm là tập hợp các câu lệnh, chỉ thị nhằm điều khiển phần cứng của máy tính thực hiện một nhiệm vụ xác định , phần mềm hệ thống thông tin địa lý có thể là một hoặc tổ hợp các phần mềm máy tính Phần mềm sử dụng trong kỹ thuật GIS phải bao gồm tính năng cơ bản sau:

- Công cụ 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 Đây là giai đọan rất quan trọng cho việc xây dựng CSDL địa lý

- Lưu trữ và quản lý dữ liệu (Geographic database): Lưu trữ và quản lý CSDL đề cập đến phương pháp kết nối thông tin vị trí và thông tin thuộc tính của các đối tượng địa lý

- Biến đổi dữ liệu (Data transfomation): Biến đổi dữ liệu gồm 02 lớp điều hành nhằm mục đích khắc phục lỗi từ dữ liệu và cập nhật chúng Biến đổi dữ liệu có thể 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 rất quan trọng của bất kỳ hệ thống thông tin nào Các giao diện người dùng là một hệ thống thông tin được thiết kế phụ thuộc vào mục đích của ứng dụng đó Các phần mềm tiêu chuẩn và sử dụng phổ biến hiện nay trong khu vực châu

Á là ARC/INFO, MAPINFO, IL WIS, WINGIS, SPANS, IDRISIW… Hiện nay có rất nhiều phần mềm máy tính chuyên biệt cho GIS, bao gồm các phần mềm như sau:

- Phần mềm dùng cho lưu trữ, sử lý số liệu thông tin địa lý: ACR/INFO, SPAN, ERDAS-Imagine, IL WIS, MGE/MICROSTATION, IDRISIW, IDRISI, WINGIS,…

- Phần mềm dùng cho lưu trữ, xử lý và quản lý các thông tin địa lý: MAPPER, ATLASGIS, ARCVIEW, MAPINFO,…

ER-c.Cơ sở dữ liệu

GIS phải bao gồm một cơ sở dữ liệu chứa các thông tin không gian (thông tin địa lý) và các thông tin thuộc tính liên kết chặt chẽ với nhau và được tổ chức theo một ý đồ chuyên ngành nhất định

d Chuyên viên

Chuyên viên là những người tham gia vào xây dựng quản lý, vận hành và khai thác sử dụng HTTĐL Trình độ và năng lực của họ sẽ mang lại hiệu quả đối với việc xây dựng, tương tác cũng như khai thác sử dụng HTTĐL

e.Chính sách và quản lý

Chính sách và quản lý xác lập các chủ trương, phương hướng đầu tư, quy định về tổ chức và quản lý HTTĐL, như: Đối tượng, phạm vi, mức độ quản lý và cung cấp thông tin, chủ trương đầu tư, chia sẻ thông tin, mối quan hệ liên ngành, bảo mật, sử dụng,v.v

Ngày nay, mạng (Network) cũng được coi là một hợp phần của GIS

1.2.2 Xây dựng cơ sở dữ liệu HTTĐL

Hệ thống thông tin địa lý được sử dụng để phân tích rất nhiều các thông tin khác nhau từ khoa học xã hội đến các khoa học môi trường, tự nhiên Dữ liệu là trung tâm của hệ thống GIS, hệ GIS chứa càng nhiều dữ liệu thì chúng càng có ý nghĩa Dữ liệu trong hệ GIS được lưu trữ trong cơ sở dữ liệu và chúng được thu thập qua các mô hình thế giới thực

Có nhiều ý kiến khác nhau về nghĩa thuật ngữ CSDL trong hệ thống thông tin địa lý Song ta có thể hiểu CSDL là tập hợp lớn các số liệu trong máy tính, được

§ång møc

Hµnh chÝnh

§−êng Thñy v¨n Khu d©n c−

1 15 NN 150 LN 300

CSD 100

Hình 1.2: Cơ sở dữ liệu

tổ chức sao cho có thể mở rộng, sửa đổi và tra cứu nhanh chóng đối với các ứng dụng khác nhau

Số liệu đưa vào trong máy tính được thu thập từ ảnh vệ tinh, ảnh máy bay, các loại bản đồ, số liệu từ máy định vị, số liệu thống kê tính toán Trong quá trình phát triển của công nghệ GIS các chi phí khác cho một hệ thống thông tin địa lý đã giảm rất nhiều, trong khi đó chi phí cho việc xây dựng cơ sở dữ liệu gần như không đổi nó thường chiếm khoảng 60 - 80% tổng chi phí cho một dự án GIS Chính vì vậy, nhiều tác giả cho rằng dữ liệu là trung tâm và có vị trí quan trong nhất trong một hệ thống thông tin

Có hai dạng dữ liệu được sử dụng trong kỹ thuật GIS là dữ liệu bản đồ (dữ liệu không gian) và dữ liệu thuộc tính (dữ liệu phi không gian)

1.2.2.1 Dữ liệu bản đồ (dữ liệu không gian)

Dữ liệu không gian là những mô tả số của hình ảnh bản đồ, chúng bao gồm tọa độ, quy luật và các ký hiệu dùng để xác định một hình ảnh bản đồ cụ thể trên từng bản đồ Hệ thống thông tin địa lý dùng các dữ liệu không gian để tạo ra một bản đồ hay hình ảnh bản đồ trên màn hình hoặc trên giấy thông qua thiết bị ngoại

vi

Dữ liệu là trung tâm của hệ thống GIS, hệ thống GIS chứa càng nhiều thì chúng càng có ý nghĩa Dữ liệu trong hệ GIS còn được gọi là thông tin không gian Đặc trưng thông tin không gian là có khả năng mô tả “Vật thể ở đâu” nhờ vị trí tham chiếu, đơn vị đo và quan hệ không gian Chúng còn có khả năng mô tả “hình dạng hiện tượng” thông qua mô tả chất lượng, số lượng của hình dạng và cấu trúc Cuối cùng, đặc trưng thông tin không gian mô tả “quan hệ và tương tác” giữa các hiện tượng tự nhiên Mô hình không gian đặc biệt quan trọng vì cách thức thông tin

sẽ ảnh hưởng đến khả năng thực hiện đến phân tích dữ liệu và khả năng hiển thị đồ họa của hệ thống

a.Dữ liệu Vector

Mô hình vector mô tả vị trí và phạm vi của các đối tượng không gian bằng tọa độ cùng các kết hợp hình học gồm nút, cạnh, mặt và quan hệ giữa chúng Về

mặt hình học, các đối tượng được phân biệt thành 3 dạng : đối tượng dạng điểm, đối tượng dạng đường và đối tượng dạng vùng

- Kiểu đối tượng điểm (Points): Điểm được xác định bởi cặp giá trị tọa độ Các đối tượng đơn, thông tin về địa lý chỉ gồm vị trí sẽ được phản ánh là đối tượng điểm Các đối tượng điểm có đặc điểm sau:

+ Là tọa độ đơn (x,y)

+ Không cần thể hiện chiều dài và diện tích

Tỷ lệ trên bản đồ tỷ lệ lớn, đối tượng thể hiện dưới dạng vùng Tuy nhiên trên bản đồ tỷ lệ nhỏ, đối tượng này có thể hiện dưới dạng một điểm Vì vậy, các đối tượng điểm và vùng có thể được dùng phản ánh lẫn nhau

- Kiểu đối tượng đường (Lines): Đường được xác định như một tập hợp dãy của các điểm Mô tả các đối tượng địa lý dạng hình tuyến, có các đặc điểm sau:

+ Là một dãy các cặp tọa độ

+ Một line có một nút (node) bắt đầu và một nút kết thúc

+ Các lines nối với nhau và cắt nhau tại nodes

+ Hình dạng của line được định nghĩa bởi các điểm vertex

- Kiểu đối tượng vùng (Polygons): Vùng được xác định bởi ranh giới các cạnh Các đối tượng địa lý có diện tích và đóng kín bởi một đường khép kín được gọi là đối tượng vùng (polygon), có các đặc điểm sau:

+ Polygon được mô tả bằng tập các đường (lines) và điểm nhãn (label points)

+ Một hoặc nhiều lines định nghĩa đường bao của vùng

+ Một điểm nhãn (label point) nằm trong vùng để mô tả, xác định cho mỗi một vùng

Như vậy: Cấu trúc dữ liệu vector bao gồm cấu trúc Vector Spagety và cấu trúc Vector Topology

+ Cấu trúc Vector Spagety là cấu trúc dữ liệu vector không phản ánh quan

hệ không gian giữa các đối tượng địa lý Nó có ưu điểm là dễ hiển thị nhưng dễ bị

dư thừa dữ liệu

+ Cấu trúc Vector Topology dùng để biểu diễn quan hệ không gian giữa các đối tượng địa lý Có ba quan hệ không gian chính: Tiếp nối, tiếp giáp, bao bọc Các đối tượng không gian này được thể hiện thông qua một đối tượng hình học mới

là cung và nút

Cung là một đường gấp khúc thể hiện bằng một dãy các cặp tọa độ liên tiếp nhau, các cung chỉ được gặp nhau tại điểm đầu và cuối, không được phép giao nhau, cắt nhau Nút là điểm mà các cung gặp nhau

- Ưu điểm của hệ thống CSDL vector:

+ Việc lưu trữ được đòi hỏi ít hơn hệ thống CSDL raster

+ Bản đồ gốc có thể được hiện diện ở sự phân giải gốc của nó

+ Đặc tính phương pháp như là các kiểu đường xá, sông suối, đất đai có thể được khôi phục lại và tiến triển một cách đặc biệt

+ Điều này dễ hơn để kết hợp trạng thái khác nhau của phương pháp mô tả

dữ liệu với một đặc tính phương pháp đơn

- Nhược điểm của hệ thống CSDL vector:

+ Vị trí của điểm đỉnh cần được lưu trữ một cách rõ ràng

+ Mối quan hệ của những điểm này phải được định dạng trong một cấu trúc thuộc về địa hình học, mà nó có lẽ khó để hiểu và điều khiển

+ Sự thay đổi một cách liên tiếp dữ liệu thuộc về không gian không thể được hiện diện như raster

b.Dữ liệu Raster

Kiểu raster chia bề mặt không gian theo lớp thành những phần tử nhỏ bằng một lưới điều hòa gồm các hàng và cột, tính theo thứ tự bắt đầu từ đỉnh phía trái Những phần tử nhỏ này được gọi là những những pixel hay cell Mỗi pixel mang một giá trị đơn Một mặt phẳng chứa đầy các pixel tạo thành raster Cấu trúc này thường được áp dụng để mô tả các đối tượng, hiện tượng phân bố liên tục trong không gian, dùng để lưu giữ thông tin dạng ảnh (ảnh mặt đất, hàng không, vũ trụ ), một số dạng mô hình biểu diễn bề mặt như DEM (Digital Elevation Model), DTM (Digital Terrain Model), TIN (Triangulated Irregular Network) trong CSDL

Có thể chuyển đổi dữ liệu từ cấu trúc raster sang vector và ngược lại thông qua các chức năng của phần mềm HTTĐL

- Ưu điểm của hệ thống CSDL raster:

+ Vị trí địa lý của mỗi ô được xác định bởi vị trí của ô biểu tượng, hình ảnh

có thể được lưu trữ trong một mảng tương xứng trong máy vi tính cung cấp đủ dữ liệu bất kỳ lúc nào Vì vậy mỗi ô có thể nhanh chóng và dễ dàng được xác định địa chỉ trong máy theo vị trí địa lý của nó

+ Những vị trí kế cận được hiện diện bởi các ô kế cận, vì vậy mối liên hệ giữa các ô có thể được phân tích một cách thuận tiện

+ Quá trình được tính toán đơn giản hơn và dễ dàng hơn cơ sở hệ thống dữ liệu vector

+ Đơn vị bản đồ ranh giới thửa đất được trình bày một cách tự nhiên bởi giá trị các ô khác nhau, khi giá trị thay đổi, việc chỉ định ranh giới thay đổi

- Nhược điểm của hệ thống dữ liệu raster:

+ Khả năng lưu trữ đòi hỏi lớn hơn nhiều so với hệ thống CSDL vector + Kích thước ô định rõ sự quyết định ở phương pháp đại diện Điều này đặc biệt khó dễ cân xứng với sự hiện diện đặc tính thuộc về đường thẳng

Thường thì hầu như hình ảnh gần thì nối tiếp nhau, điều này có nghĩa là nó phải tiến hành một bản đồ hoàn chỉnh chính xác để thay đổi một ô đơn Quá trình tiến hành của dữ liệu về kết hợp thì chiếm nhiều chỗ hơn với 1 hệ thống cơ sở vector

Dữ liệu được đưa vào hầu như được số hóa trong hình thức vector, vì thế nó phải chính xác 1 vector đến sự thay đổi hoạt động raster để đổi dữ liệu hệ số hóa vào trong hình thức lưu trữ thích hợp Điều này thì khó hơn việc xây dựng vào trong bản đồ dữ liệu raster

c.Chuyển đổi CSDL dạng vector và raster

Việc chọn của cấu trúc dữ liệu dưới dạng vector hoặc raster tùy thuộc vào yêu cầu của người sử dụng, đối với hệ thống vector, thì dữ liệu được lưu trữ sẽ chiếm diện tích nhỏ hơn rất nhiều so với hệ thống raster, đồng thời các đường

contour sẽ chính xác hơn hệ thống raster Ngoài ra cũng tùy vào phần mềm máy vi tính đang sử dụng mà nó cho phép nên lưu trữ dữ liệu dưới dạng vecter hay raster Tuy nhiên đối với việc sử dụng ảnh vệ tinh trong GIS thì nhất thiết phải sử dụng dưới dạng raster

Một số công cụ phân tích của GIS phụ thuộc chặt chẽ vào mô hình dữ liệu raster, do vậy nó đòi hỏi quá trình biến đổi mô hình dữ liệu vector sang dữ liệu raster, hay còn gọi là raster hóa, đặc biệt cần thiết khi tự động quét ảnh Raster hóa

là tiến trình chia đường hay vùng thành các ô vuông (pixel) Ngược lại, vector hóa

là tập hợp các pixel để tạo thành đường hay vùng, dữ liệu raster không có cấu trúc tốt, thí dụ ảnh vệ tinh thì việc nhận dạng đối tượng sẽ rất phức tạp

Nhiệm vụ biến đổi vector sang raster là tìm tập hợp các pixel trong không gian raster trùng khớp với vị trí của điểm, đường, đường cong hay đa giác trong biểu diễn vector Tổng quát, tiến trình biến đổi là tiến trình xấp xỉ vì với vùng không gian cho trước thì mô hình raster sẽ chỉ có khả năng địa chỉ hóa các vị trí tọa

độ nguyên Trong mô hình vector, độ chính xác của điểm cuối vector được giới hạn bởi mật độ hệ thống tọa độ bản đồ còn vị trí khác của đoạn thẳng được xác định bởi hàm toán học

1.2.2.2 Dữ liệu thuộc tính (dữ liệu phi không gian)

Dữ liệu thuộc tính dùng để mô tả đặc điểm của đối tượng Dữ liệu thuộc tính

có thể là định tính - mô tả chất lượng (qualitative) hay là định lượng (quantative)

Về nguyên tắc, số lượng các thuộc tính của một đối tượng là không có giới hạn Để quản lý dữ liệu thuộc tính của các đối tượng địa lý trong CSDL, GIS đã sử dụng phương pháp gán các giá trị thuộc tính cho các đối tượng thông qua các bảng số liệu Mỗi bản ghi (record) đặc trưng cho một đối tượng địa lý, mỗi cột của bảng tương ứng với một kiểu thuộc tính của đối tượng đó

Các dữ liệu trong GIS thường rất lớn và lưu trữ ở các dạng file khác nhau nên tương đối phức tạp Do vậy để quản lý, người ta phải xây dựng các cấu trúc chặt chẽ cho các CSDL Có các cấu trúc cơ bản sau:

- Cấu trúc phân nhánh (hierachical data structure) :

Cấu trúc này thường sử dụng cho các dữ liệu được phân cấp theo quan hệ mẹ

- con hoặc 1 -> nhiều Cấu trúc này rất thuận lợi cho việc truy cập theo khóa, nhưng nếu muốn tìm kiếm theo hệ thống thì tương đối khó khăn Hệ rất dễ dàng được mở rộng bằng cách thêm nhánh nhưng rất khó sửa đổi toàn bộ cấu trúc hệ Một số bất cập khác của cấu trúc dữ liệu kiểu này là phải duy trì các file chỉ số lớn (Index) và những giá trị thuộc tính phải lặp đi lặp lại ở các cấp Điều này làm dư thừa dữ liệu, tăng chi phí lưu trữ và thời gian truy cập

- Cấu trúc mạng (network system) :

Cấu trúc này thường hay sử dụng cho các dữ liệu địa lý có nhiều thuộc tính

và mỗi thuộc tính thì lại liên kết với nhiều đối tượng Cấu trúc này rất tiện lợi khi thể hiện các mối quan hệ nhiều -> nhiều Cấu trúc này giúp cho việc tìm kiếm thông tin tương đối mềm dẻo, nhanh chóng, tránh dữ liệu thừa

Tuy nhiên, đây là một hệ cấu trúc phức tạp, tương đối khó thiết kế Cần phải xác định rõ các mối quan hệ để tránh nhầm lẫn

- Cấu trúc quan hệ (relation structure) :

Dữ liệu được lưu trữ trong các bản tin (record) gọi là bộ (tuple) – đó là tập hợp các thông tin của một đối tượng theo một khuôn mẫu quy định trước Các bộ tập hợp thành một bảng hai chiều gọi là một quan hệ Như vậy, mỗi cột trong quan

hệ thể hiện một thuộc tính Mỗi cột record có một mã index để nhận dạng và như vậy có thể liên kết qua các bảng quan hệ với nhau (thông qua mã này)

Cấu trúc quan hệ có thể tìm kiếm truy cập đối tượng nhanh chóng và linh động bằng nhiều khóa khác nhau Có thể tổ chức, bổ sung dữ liệu tương đối dễ dàng

vì đây là những dạng bảng đơn giản Số lượng liên kết không bị hạn chế và không gây nhầm lẫn như trong quan hệ mạng Do vậy, không cần lưu trữ dư thừa Tuy nhiên, chính vì không có con trỏ nên việc thao tác tuần tự trên các file để tìm kiếm, truy cập sẽ mất nhiều thời gian

1.2.3 Các chức năng cơ bản của HTTĐL

Một HTTĐL có những chức năng cơ bản như sau:

1.2.3.1 Nhập và biến đổi dữ liệu địa lý

Đây là quá trình biến đổi dạng dữ liệu từ bản đồ giấy, từ tài liệu, văn bản khác nhau thành dạng số để có thể sử dụng được trong HTTĐL

Với dữ liệu văn bản, tài liệu và những thông tin thuộc tính thì nhập qua bàn phím hoặc qua các chương trình xử lý và quản trị số liệu Còn với dữ liêuh không gian (bản đồ) thì được số hóa bằng bàn vẽ (Digitizer), hoặc quét vào máy (Scanner) rồi số hóa tự động hoặc bán tự động trên màm hình máy tính bằng chuột

Ngoài ra còn có thể nhập từ nguồn dữ liệu HTTĐL đã có và từ nguồn ảnh viễn thám…

Sau khi nhập số liệu bản đồ vào máy tính, khâu tiền xử lý cho phép hoàn thiện dữ liệu – bản đồ trên máy với các nội dung như:

- Gán thuộc tính cho các đối tượng bản đồ: thực chất đây là liên kết các dữ liệu không gian và dữ liệu thuộc tính Có thể gán thuộc tính cho đối tượng bằng tay (chọn từng đối tượng và gán thuộc tính) hoặc có thể dùng chương trình (yêu cầu các bảng số liệu và đối tượng bản đồ tương ứng phải có một chỉ số chung để liên kết)

- Xây dựng cấu trúc topo

- Biên tập các lớp thông tin và trình bày bản đồ

- Chuyển đồi hệ chiếu

- Chuyển đổi khuôn dạng, cấu trúc dữ liệu bản đồ…

Hỡnh 1.3:Nhập và biến đổi dữ liệu

1.2.3.2 Quản lý dữ liệu

Trong HTTĐL, dữ liệu được sắp xếp theo cỏc lớp (layer), theo chủ đề, theo khụng gian (khu vực), theo thời gian (năm thỏng), theo tầng cao và được lưu trữ ở cỏc thư mục một cỏch hệ thống

Chức năng quản lý dữ liệu của HTTĐL được thể hiện qua cỏc nội dung sau:

- Lưu trữ dữ liệu trong CSDL HTTĐL

- Khụi phục dữ liệu từ CSDL

- Tổ chức dữ liệu theo những dạng cấu trỳc dữ liệu thớch hợp

- Thực hiện cỏc chức năng lưu trữ và khụi phục trong cỏc thiết bị lưu trữ

Điều tra mặt đất

Sửa chữa, cập nhật dữ

liệ

CSDL HTTĐL

- Truy cập và cập nhật dữ liệu HTTĐL có thể tìm kiếm đối tượng thỏa mãn những điều kiện cho trước một cách dễ dàng và chính xác Có thể chọn lọc đối tượng theo một tiêu chuẩn cho trước để từ đó có thể thực hiện tổng quát hóa tự động

1.2.3.3 Xử lý và phân tích dữ liệu

HTTĐL cho phép xử lý trên máy tính hang loạt các phép phân tích bản đồ và

số liệu một cách nhanh chóng chính xác, phục vụ các yêu cầu xây dựng bản đồ và phân tích quy hoạch lãnh thổ HTTĐL có thể thực hiện các phép biến đổi bản đồ cơ bản, chồng xếp bản đồ, xử lý dữ liệu không gian theo các mô hình Những kỹ thuật phân tích xử lý chính bao gồm:

- Các phép đo đếm diện tích, chiều dài; thống kê diện tích tự động theo các loại biểu thiết kế

- Các phân tích theo vùng lựa chọn, thống kê vùng biên theo các mục tiêu như: phạm vi thu hút của mạng đường vận chuyển, vùng nguyên liệu cho các nhà máy (buffering), phân loại, phân lớp mới cho các bản đồ vùng

- Các phép nội suy tạo đường đẳng trị, phân tích địa hình (độ dốc, hướng dốc, phân tích hệ thủy), mô phỏng không gian, mô phỏng theo hướng nhìn

- Chồng xếp bản đồ theo các tiêu chuẩn hoặc mô hình tính toán để tạo ra các bản đồ chuyên đề mới Đưa ra các mô hình dữ liệu và thực hiện các bài toán ra quyết định, các bài toán quy hoạch, phân vùng, dự báo khuynh hướng phát triển

1.2.3.4 Xuất và trình bày dữ liệu

Đưa ra kết quả phân tích tổng hợp số liệu dưới dạng bảng biểu, bản đồ, hình

vẽ bằng các phương tiện khác nhau (màn hình, đĩa, giấy…) với chất lượng, độ chính xác và khả năng tiện dụng cao

Đây là một chức năng bắt buộc phải có của hệ thông tin địa lý Dữ liệu không gian được thể hiện dưới dạng tài liệu nguyên thủy hay tài liệu được xử lý cần được hiển thị dưới các khuôn dạng như chữ và số, dạng bảng biểu hoặc dạng bản đồ Các kết quả tính toán và kết quả phân tích được lưu trữ dưới dạng chữ và số để dễ dàng cho việc in ra hoặc trao đổi giữa các phần mềm khác nhau Các dữ liệu về thuộc

tính có thể được lưu ở dạng bảng biểu Nhìn chung, với nhiều cách hiển thị dữ liệu nhưng kết quả cuối cùng được hiển thị một cách rõ rang và dễ hiểu nhất là dưới dạng bản đồ và biểu đồ

1.2.4 Các phép phân tích cơ bản của HTTĐL

Các phép phân tích cơ bản có nghĩa là thực hiện nhiều thao tác trên hệ thống thông tin địa lý Những thao tác phân tích chính của hệ GIS là:

1.2.4.1 Trình bày sự phân bố về địa lý của dữ liệu

Dữ liệu địa lý là dữ liệu lưu trữ thông tin của các đối tượng địa lý Một đối tượng địa lý là một thực thể ngoài thế giới thực có liên quan đến một vị trí trên trái đất Đối tượng địa lý bao gồm các thông tin sau:

- Thông tin về hình học (không gian): là thông tin mô tả vị trí của đối tượng địa lý thông qua tọa độ trong một hệ quy chiếu nhất định Các đối tượng địa lý được

mô hình hoá thành các kiểu đối tượng hình học cơ bản như điểm, đường và vùng Một điểm được mô tả bởi một cặp toạ độ x, y Đường được mô tả bằng một chuỗi các điểm Vùng là một đường khép kín Sự mô tả này được trình bày dưới dạng hình ảnh bản đồ

- Thông tin về thời gian: là thông tin mô tả các tính chất thời gian của đối tượng địa lý Chẳng hạn như đối tượng tồn tại từ khi nào, đối tượng có những thể hiện đặc biệt gì trong một khoảng thời gian nhất định…

- Thông tin thuộc tính chủ đề: là tất cả các thuộc tính phi không gian, thời gian của đối tượng địa lý Các thông tin này mô tả một số các đặc tính cụ thể của đối tượng theo một chủ đề nhất định

- Thông tin quan hệ: là quan hệ giữa các đối tượng địa lý với nhau, bao gồm các quan hệ về không gian, cũng như thời gian

- Các thao tác: là các hành vi của đối tượng địa lý tại một số điều kiện nhất định Các thông tin thuộc tính, thời gian, quan hệ có thể được trình bày hoặc bằng công cụ đồ họa, hoặc cửa sổ tra cứu thông tin, kèm theo đối tượng trên màn hình máy tính