Bài giảng Hệ thống thông tin địa lý: Chương 1 Giới thiệu tổng quan về GIS cung cấp cho người học những kiến thức như: Khái niệm hệ thống thông tin địa lý (GIS); Nguồn gốc và lịch sử phát triển GIS; Mối quan hệ GIS với các ngành khác; Các bộ phận cấu thành GIS; Đặc điểm của GIS; Các lĩnh vực ứng dụng của GIS.
Trang 1TRƯỜNG ĐẠI HỌC KHOA HỌC
KHOA TÀI NGUYÊN VÀ MÔI TRƯỜNG
HỆ THỐNG THÔNG TIN ĐỊA LÝ
Giảng viên: Tiến sĩ Kiều Quốc Lập
GEOGRAPHIC INFORMATION SYSTEM
(GIS)
Trang 2Thuật ngữ GIS được biết đến từ những năm 60 của thế kỉ 20 do
GS Roger Tomlinson (Người
Canada) đề xuất
Hiện nay, GIS được coi là một công cụ rất hiệu quả ứng dụng trong nhiều lĩnh vực khác nhau
GIS- Geographical Information System
Trang 31 Thông tin chung về môn học
- Số tín chỉ: 03
- Loại học phần: Bắt buộc
- Các học phần tiên quyết: Bản đồ đại cương
- Khoa/BM phụ trách: Khoa KHMT&TĐ
- Phân giờ tín chỉ đối với các hoạt động:
+ Lý thuyết: 15 tiết + Thực hành: 30 tiết + Tự học, tự nghiên cứu: 60-90 giờ
GIỚI THIỆU MÔN HỌC
Trang 42 Thông tin về giảng viên dạy học
- Họ và tên: Kiều Quốc Lập
- Chức danh: Tiến sĩ, Trưởng bộ môn Quản lý Tài nguyên
- Điện thoại: 0985281380
- Email: kieuquoclap@gmail.com
- Các hướng nghiên cứu chính: Bản đồ, hệ thống thông tin địa lý (GIS), tài nguyên môi trường, sinh thái cảnh quan, quy hoạch nông thôn
GIỚI THIỆU MÔN HỌC
Trang 53 Tiêu chuẩn đánh giá học phần
Điểm đánh giá bộ phận, chấm theo thang điểm 10 với trọng số như sau:
+ Kiểm tra giữa học phần: 20%
Trang 64 Giáo trình và tài liệu tham khảo
Trang 74 Giáo trình “Cơ sở hệ thống thông tin địa lý” Phạm Trọng
Mạnh – NXB Xây dựng Hà Nội, 1999
5 “Hệ thông tin Địa lý và một số ứng dụng trong hải dương học” Nguyễn Hồng Phương -NXB Đại học Quốc gia Hà Nội, 2006
6 “Cơ sở dữ liệu và Hệ thông tin Địa lý” Phạm Hữu Đức - NXB Xây dựng Hà Nội, 2005
GIỚI THIỆU MÔN HỌC
Trang 8PHẦN LÝ THUYẾT (15 tiết)
1 Giới thiệu tổng quan về GIS
2 Cơ sở dữ liệu của GIS
3 Các chức năng của GIS
4 Phần mềm ứng dụng và triển vọng của GIS
PHẦN THỰC HÀNH (30 tiết): Một số bài toán ứng dụng trên phần mềm Mapinfo 15.0
NỘI DUNG MÔN HỌC
Trang 9Chương 1
GIỚI THIỆU TỔNG QUAN VỀ GIS
Trang 10(Nanotechnology) Geotechnology (Biotechnology)
(số)
Quy tắc mô hình hóa
Bức tranh về công nghệ của thế kỷ 21: Công nghệ 3S
Trang 11Ví dụ về GIS:
Trang 12Ví dụ về GIS:
Trang 18HỆ THỐNG THÔNG TIN ĐỊA LÝ =
Hệ thống + Thông tin + Địa lý
(GIS = Geographical Information System)
Vậy hệ thống là gì? Hệ thống thông tin là gì? Thông tin địa lý là gì ?
1 Khái niệm hệ thống thông tin địa lý (GIS)
Trang 19Hệ thống (Systems) là tập hợp các phần tử có
quan hệ hữu cơ với nhau, tác động chi phối lẫn nhau theo các quy luật nhất định để trở thành một chỉnh thể
Hệ thống thông tin (Information Systems) là
một hệ thống bao gồm các yếu tố có quan hệ với nhau cùng làm nhiệm vụ thu thập, xử lý, lưu trữ và phân phối thông tin và dữ liệu
1 Khái niệm hệ thống thông tin địa lý (GIS)
Trang 20Thông tin địa lý (Geographical information)
1 Khái niệm hệ thống thông tin địa lý (GIS)
Trang 21Có rất nhiều định nghĩa về hệ thống thông tin địa lý (GIS):
(1) Là một tập hợp các phần cứng, phần mềm máy tính cùng với các thông tin địa lý Tập hợp này được thiết kế để thu thập, lưu trữ, cập nhật, thao tác, phân tích, thể hiện tất cả các hình thức thông tin mang tính không gian
1 Khái niệm hệ thống thông tin địa lý (GIS)
Trang 22(2) Là một hệ thống máy tính có khả năng lưu trữ và sử dụng dữ liệu mô tả các vị trí (nơi) trên
bề mặt trái đất - Một hệ thống được gọi là GIS nếu nó có các công cụ hỗ trợ cho việc thao tác với dữ liệu không gian
(3) Là một công cụ máy tính để lập bản đồ và phân tích các sự vật, hiện tượng thực trên trái đất
1 Khái niệm hệ thống thông tin địa lý (GIS)
Trang 24Tóm lại GIS là:
1 Một hệ thống các ứng dụng của công nghệ
2 Dùng để xử lý các dữ liệu địa lý (dữ liệu
không gian và thuộc tính), bao gồm các chức năng: nhập, quản lý, phân tích và xuất dữ liệu
1 Khái niệm hệ thống thông tin địa lý (GIS)
Trang 252 Nguồn gốc và lịch sử phát triển GIS
1 Thời kỳ trước 1960: Sơ khai
2 Thời kỳ 1960-1980: Ra đời, hình thành ý tưởng
3 Thời kỳ 1980-2000: Phát triển phần mềm thương mại
4 Thời kỳ sau 2000: Bùng nổ, phần mềm MNM
Ở Việt Nam: GIS hình thành, phát triển và ứng dụng như thế nào ?
Trang 263 Mối quan hệ GIS với các ngành khác
Trang 274 Các bộ phận cấu thành GIS
Trang 281 Phần cứng (Hardware):
Gồm các thiết bị mà người sử dụng có thể thao tác với các chức năng của GIS như: Máy tính, các thiết bị ngoại vi (máy in, máy quét, bàn số hóa, máy vẽ, PDA’s, mobile phones, etc.)
Trang 294 Các bộ phận cấu thành GIS
2 Phần mềm (Software):
Gồm các chương trình chạy trên máy được thiết kế cho việc điều khiển và phân tích các dữ liệu không gian: ArcView, ArcGIS (ESRI), MapInfo, MapGIS, SuperMap, MapWindow, Envi, ERDAS Imagine,
Trang 304 Cỏc bộ phận cấu thành GIS
3 Cơ sở dữ liệu (Data):
Gồm cỏc cỏc dữ liệu khụng gian, dữ liệu thuộc tớnh, phản ỏnh vị trớ địa lý, thuộc tớnh, mối quan hệ khụng gian và thời gian của cỏc đối tượng
Bản đồ giấy
ảnh máy bay
ảnh Vệ tinh Báo cáo, thống
kê
Trang 314 Các bộ phận cấu thành GIS
4 Phương pháp (Methods):
Gồm kỹ thuật và các thao tác được sử dụng để nhập, quản lý, phân tích và thể hiện các dữ liệu không gian và bảo đảm chất lượng của nó (số hoá, xây dựng CSDL, phân tích không gian, xây dựng bản đồ, metadata)
5 Con người (People):
Gồm những người sử dụng, thiết kế, xây dựng, duy trì và bảo dưỡng chương trình của GIS, cung cấp dữ liệu, giải thích và báo cáo kết quả
Trang 334 Các bộ phận cấu thành GIS
Chi phí cho các thành phần của GIS theo thời gian:
Trang 345 Đặc điểm của GIS
1 Khả năng chồng xếp bản đồ (Map Overlaying)
Trang 355 Đặc điểm của GIS
2 Khả năng phân tích không gian (Spatial Analysis)
Tìm kiếm không gian
Trang 365 Đặc điểm của GIS
2 Khả năng phân tích không gian (Spatial Analysis)
Nội suy không gian
Trang 375 Đặc điểm của GIS
2 Khả năng phân tích không gian (Spatial Analysis)
Xác định phạm vi ảnh hưởng (phân tích vùng đệm)
Trang 385 Đặc điểm của GIS
2 Khả năng phân tích không gian (Spatial Analysis)
Tính diện tích
Trang 395 Đặc điểm của GIS
Lưu ý: GIS liên quan mật thiết với một số hệ thống thông tin khác như:
Desktop Mapping (Hệ thống thành lập bản đồ),
CAD (Hệ thống trợ giúp thiết kế đồ họa),
Viễn thám và GPS (hệ thống định vị toàn cầu),
DBMS (Hệ quản trị cơ sở dữ liệu)
Nhưng chỉ GIS mới có khả năng phân tích DLĐL
Trang 40 Môi trường: ĐTM, quản lý giám sát môi trường,
quy hoạch môi trường, dự báo thiên tai,…
Các lĩnh vực khác: GTVT, du lịch, nông nghiệp, kinh tế tài chính, quân sự, tìm kiếm cứu hộ, y tế,…
Trang 41CÂU HỎI ÔN TẬP CHƯƠNG 1
Câu 1: Trình bày hiểu biết của anh (chị) về GIS?
Câu 2: Trong xu thế cuộc cách mạng công nghiệp 4.0 xu hướng
phát triển của GIS sẽ diễn ra như thế nào? Anh (chị) hãy dự đoán các hướng ứng dụng mới của GIS
Câu 3: Trong các bộ phận cấu thành GIS (bao gồm phần cứng,
phần mềm, dữ liệu, phương pháp và con người) theo anh (chị) thành phần nào quan trọng nhất, vì sao?
Câu 4: Sự khác biệt lớn nhất giữa GIS và các hệ thống thông tin
khác là gì? Vì sao có thể nói khả năng phân tích không gian là đặc trưng nổi bật của GIS?
Câu 5: Anh (chị) hãy lấy một ví dụ và phân tích khả năng ứng
dụng của GIS trong lĩnh vực chuyên ngành của mình?