. Hệ thông tin địa lý và các thành phần cơ bản? Trong các thành phần vừa nêu, theo em thành phần nào là quan trọng nhất? Tại sao?Nêu ý nghĩa của thông tin không gian và thông tin thuộc tính của đối tượng trong HTTĐL, cho ví dụ? Trong phần mềm ArcGis, chúng liên quan với nhau như thế nào?
Trang 11 Hệ thông tin địa lý và các thành phần cơ bản? Trong các thành phần vừa nêu, theo em thành phần nào là quan trọng nhất? Tại sao?
Định nghĩa GIS:
GIS là một hệ thống thông tin sử dụng công nghệ tin học được thiết kế
để thu nhập, cập nhật, lưu trữ, tích hợp và xử lý, tra cứu, phân thích vàhiện thiẹn mọi dạng dữ liẹu địa lý có vị trí xác định trên Trái Đất
GIS là một công nghệ tích hợp các thao tác trên cơ sở dữ liệu không gianvới khả năng tra cứu và phân tích (thống kế và không gian) cùng khảnăng hiện thị trực quan dưới dạng bản đồ
GIS trả lời các câu hỏi: Ở đâu? Cái gì? Như thế nào? Khi nào? Có haykhông?
Các bản đồ xây dựng trong
Nguyên tắc thể hiện các đối tượng GIS:
Các lớp dữ liệu không gian
Các bảng biểu thuộc tính liên kết với dữ liệu không gian
Thông tin không gian: Đây là dạng dữ liệu cơ bản của một hệ thống GIS Dạng dữ liệu này bao gồm các thông tin có tính đồ họa chỉ rõ hình dạng, phạm vi không gian, vị trí địa lý, … của một thực thể trong thế giới thực được khái quát hóa thành các đặc tính địa lý như điểm, đường hay vùng trên bản đồ dưới dạng raster hoặc vector Thông tin thuộc tính: là các thông tin giải thích cho các hiện tượng địa lý gắn liền với hiện tượng địa lý Các thông
Trang 2tin này được lưu trữ dữ liệu thông thường Vấn đề đặt ra là là phải tìm mối quan hệ giữa thông tin địa lý và thông tin thuộc tính Từ thông tin ta có thể tìm ra được các thông tin kia trong cơ sở dữ liệu Cùng với dữ liệu không gian, các dữ liệu thuộc tính của cùng yếu tố cũng được lưu trữ và đều được liên kết với dữ liệu không gian của chính đối tượng đó Mối liên kết dữ liệu thuộc tính và dữ liệu không gian có thể được thực hiện bằng cách đặt dữ liệuthuộc tính vào đúng vị trí của dữ liệu không gian Cách thứ 2 để thực hiện mối liên kết này là sắp xếp các dữ liệu không gian và dữ liệu thuộc tính theo cùng một trình tự, sau đó gán mã duy nhất cho cả 2 loại dữ liệu.
3 Khả năng ứng dụng của HTTĐL? Đặc điểm khác biệt giữa một phần mềm đồ họa và phần mềm HTTĐL là gì?
Khả năng ứng dụng:
Với nhiều thao tác trên dữ liệu địa lý, kết quả cuối cùng được hiển thị tốt nhất dưới dạng bản đồ hoặc biểu đồ Bản đồ khá hiệu quả trong lưu giữ và trao đổi thông tin địa lý GIS cung cấp nhiều công cụ mới để mở rộng tính nghệ thuật
và khoa học của ngành bản đồ Bản đồ hiển thị có thể được kết hợp với các bản báo cáo, hình ảnh ba chiều, ảnh chụp và những dữ liệu khác (đa phương tiện) Nhờ khả năng xử lý các tập hợp dữ liệu lớn từ các cơ sở dữ liệu phức tạp, nên GIS thích hợp với các nhiệm vụ quản lý tài nguyên môi trường Các
mô hình phức tạp cũng có thể dễ dàng cập nhật thông tin nhờ sử dụng GIS Các lớp dữ liệu GIS có thể như hình sau:
GIS được sử dụng để cung cấp thông tin nhanh hơn và hiệu quả hơn cho các nhà hoạch định chính sách Các cơ quan chính phủ dùng GIS trong quản lý các nguồn tài nguyên thiên nhiên, trong các hoạt động quy hoạch, mô hình hoá và quan trắc
Thông tin địa lý là những thông tin quan trọng để đưa ra những quyết định một cách nhanh chóng Các phân tích GIS phụ thuộc vào chất lượng, giá trị vàtính tương thích của các dữ liệu địa lý dạng số Việc chia sẻ dữ liệu sẽ kích thích sự phát triển các nhu cầu về sản phẩm và dịch vụ GIS Các nguồn dữ liệu tăng thêm nhờ sự kết hợp của GIS với GPS (hệ thống định vị toàn cầu)
và công nghệ viễn thám, đã cung cấp các công cụ thu thập dữ liệu hiệu quả hơn GIS đã được công nhận là một hệ thống với nhiều lợi ích không chỉ trongcác công tác thu thập đo đạc địa lý mà còn trong các công tác điều tra tài nguyên thiên nhiên, phân tích hiện trạng và dự báo xu hướng diễn biến tài nguyên môi trường
Trang 3Tại Việt Nam công nghệ GIS cũng được thí điểm khá sớm, và đến nay đã được ứng dụng trong khá nhiều ngành như quy hoạch nông lâm nghiệp, quản
lý rừng, lưu trữ tư liệu địa chất, đo đạc bản đồ, địa chính, quản lý đô thị Tuynhiên các ứng dụng có hiệu quả nhất mới giới hạn ở các lĩnh vực lưu trữ, in ấncác tư liệu bản đồ bằng công nghệ GIS Các ứng dụng GIS thuộc lĩnh vực quản lý, điều hành, trợ giúp quyết định hầu như mới dừng ở mức thử nghiệm, còn cần thời gian và đầu tư mới có thể đưa vào ứng dụng chính thức
Theo cách tiếp cận truyền thống, GIS là một công cụ máy tính để lập bản
đồ và phân tích các sự vật, hiện tượng thực trên Trái đất Công nghệ GIS kếthợp các thao tác cơ sở dữ liệu thông thường (như cấu trúc hỏi đáp) và cácphép phân tích thống kê, phân tích không gian Những khả năng này phân biệtGIS với các hệ thống thông tin khác và khiến cho GIS có phạm vi ứng dụngrộng trong nhiều lĩnh vực khác nhau (phân tích các sự kiện, dự đoán tác động
và hoạch định chiến lược)
Việc áp dụng công nghệ thông tin trong lĩnh vực dữ liệu không gian đã tiếnnhững bước dài: từ hỗ trợ lập bản đồ (CAD mapping) sang hệ thống thông tinđịa lý (GIS) Cho đến nay cùng với việc tích hợp các khái niệm của công nghệthông tin như hướng đối tượng, GIS đang có bước chuyển từ cách tiếp cận cơ
sở dữ liệu (database approach) sang hướng tri thức (knowledge approach)
Hệ thống thông tin địa lý là hệ thống quản lý, phân tích và hiển thị tri thức địa
lý, tri thức này được thể hiện qua các tập thông tin:
Các bản đồ: giao diện trực tuyến với dữ liệu địa lý để tra cứu, trình bàykết quả và sử dụng như là một nền thao tác với thế giới thực
Các tập thông tin địa lý: thông tin địa lý dạng file và dạng cơ sở dữ liệugồm các yếu tố, mạng lưới, topology, địa hình, thuộc tính
Các mô hình xử lý: tập hợp các quy trình xử lý để phân tích tự động
Các mô hình dữ liệu: GIS cung cấp công cụ mạnh hơn là một cơ sở dữliệu thông thường bao gồm quy tắc và sự toàn vẹn giống như các hệthông tin khác Lược đồ, quy tắc và sự toàn vẹn của dữ liệu địa lýđóng vai trò rất quan trọng
Trang 44 Ứng dụng của DEM?
Ứng dụng của mô hình số độ cao (DEM):
Sự cần thiết của Mô hình sô độ cao DEM có vô vàn ứng dựng trong thựctiễn, đặc biệt phổ biến là những ứng dựng sau:
Lưu trữ dữ liệu bản đồ số địa hình trong các cơ sở dữ liệu quốc gia
Giải quyết tính toán đào đắp đất trong thiết kế đường và các dự án kỹthuật công trình khác
Biểu thị ba chiều trực quan điều kiện địa hình có mục đích quân sự (thiết
kế hệ thống đạn đạo, huấn luyện phi công) và cho mục đích thiết kế vàquy hoạch cảnh quan (kiến trúc cảnh quan)
Thiết kế xác định vị trí cho đường giao thông và cho đập nước
Tính toán và thành lập bản đồ độ dốc, bản đồ hướng dốc, bản đồ hìnhdạng mái dốc để từ đó thành lập ảnh địa hình trực quan có hình bóng (ứngdụng trong nghiên cứu tầng địa chất hay dự báo khả năng xói mòn đất vàdòng chảy mặt) …
Phân tích địa mạo của khu vực
Xác định lưu vực và kiểu tưới tiêu nước của một khu vực
5 Nêu ứng dụng trong GIS?
Trang 66 Vai trò của Hệ thông tin địa lý trong quản lý thông tin và phát triển kinh
tế đất nước.
Xét dưới góc độ ứng dụng trong quản lý nhà nước, GIS có thể được hiểu như
là một công nghệ xử lý các dữ liệu có toạ độ (bản đồ) để biến chúng thành cácthông tin trợ giúp quyết định cho các nhà quản lý
Trang 7Do các ứng dụng GIS trong thực tế quản lý nhà nước có tính đa dạng và phứctạp xét cả về khía cạnh tự nhiên, xã hội lẫn khía cạnh quản lý, những năm gầnđây GIS thường được hiểu như một hệ thống thông tin đa quy mô và đa tỷ lệ.Tuỳ thuộc vào nhu cầu của các người sử dụng mà hệ thống có thể phải tíchhợp thông tin ở nhiều mức khác nhau, nói đúng hơn, là ở các tỷ lệ khác nhau,nói cách khác là tuỳ thuộc vào các định hướng do cơ sở tri thức đưa ra.
Ứng dụng trong các ngành:
Môi trường:
Theo những chuyên gia GIS kinh nghiệm nhất thì có rất nhiều ứng dụng đãphát triển trong những tổ chức quan tâm đến môi trường Với mức đơn giảnnhất thì người dùng sử dụng GIS để đánh giá môi trường, ví dụ như vị trí vàthuộc tính của cây rừng Ứng dụng GIS với mức phức tạp hơn là dùng khảnăng phân tích của GIS để mô hình hóa các tiến trình xói mòn đất sư lantruyền ô nhiễm trong môi trường khí hay nước, hoặc sự phản ứng của mộtlưu vực sông dưới sự ảnh hưởng của một trận mưa lớn Nếu những dữ liệuthu thập gắn liền với đối tượng vùng và ứng dụng sử dụng các chức năngphân tích phức tạp thì mô hình dữ liệu dạng ảnh (raster) có khuynh hướng
Khí tượng thuỷ văn:
Trong lĩnh vực này GIS được dùng như là một hệ thống đáp ứng nhanh,phục vụ chống thiên tai như lũ quét ở vùng hạ lưu, xác định tâm bão, dựđoán các luồng chảy, xác định mức độ ngập lụt, từ đó đưa ra các biện phápphòng chống kịp thời… vì những ứng dụng này mang tính phân tích phứctạp nên mô hình dữ liệu không gian dạng ảnh (raster) chiếm ưu thế.NôngnghiệpNhững ứng dụng đặc trưng: Giám sát thu hoạch, quản lý sử dụng đất,
dự báo về hàng hoá, nghiên cứu về đất trồng, kế hoạch tưới tiêu, kiểm tranguồn nước
Dịch vụ tài chính:
GIS được sử dụng trong lĩnh vực dịch vụ tài chính tương tự như là một ứngdụng đơn lẻ Nó đã từng được áp dụng cho việc xác định vị trí những chinhánh mới của Ngân hàng Hiện nay việc sử dụng GIS đang tăng lên tronglĩnh vực này, nó là một công cụ đánh giá rủi ro và mục đích bảo hiểm, xácđịnh với độ chính xác cao hơn những khu vực có độ rủi ro lớn nhất hay thấp
Trang 8nhất Lĩnh vực này đòi hỏi những dữ liệu cơ sở khác nhau như là hình thức
vi phạm luật pháp, địa chất học, thời tiết và giá trị tài sản
Y tế:
Ngoại trừ những ứng dụng đánh gía, quản lý mà GIS hay được dùng, GIS còn có thể áp dụng trong lĩnh vực y tế Ví dụ như, nó chỉ ra được lộ trình nhanh nhất giữa vị trí hiện tại của xe cấp cứu và bệnh nhân cần cấp cứu, dựa trên cơ sở dữ liệu giao thông GIS cũng có thể được sử dụng như là một công cụ nghiên cứu dịch bệnh để phân tích nguyên nhân bộc phát và lây lan bệnh tật trong cộng đồng
Chính quyền địa phương:
Chính quyền địa phương là một trong những lĩnh vực ứng dụng rộng lớnnhất của GIS, bởi vì đây là một tổ chức sử dụng dữ liệu không gian nhiềunhất Tất cả các cơ quan của chính quyền địa phương có thể có lợi từ GIS.GIS có thể được sử dụng trong việc tìm kiếm và quản lý thửa đất, thay thếcho việc hồ sơ giấy tờ hiện hành Nhà cầm quyền địa phương cũng có thể sửdụng GIS trong việc bảo dưỡng nhà cửa và đường giao thông GIS còn được
sử dụng trong các trung tâm điều khiển và quản lý các tình huống khẩn cấp
Bán lẻ:
Phần lớn siêu thị vùng ngoại ô được xác định vị trí với sự trợ giúp của GIS.GIS thường lưu trữ những dữ liệu về kinh tế-xã hội của khách hàng trongmột vùng nào đó Một vùng thích hợp cho việc xây dựng môt siêu thị có thểđược tính toán bởi thời gian đi đến siêu thị, và mô hình hoá ảnh hưởng củanhững siêu thị cạnh tranh GIS cũng được dùng cho việc quản lý tài sản vàtìm đường phân phối hàng ngắn nhất
Giao thông:
GIS có khả năng ứng dụng đáng kể trong lĩnh vực vận tải Việc lập kế hoạch
và duy trì cở sở hạ tầng giao thông rõ ràng là một ứng dụng thiết thực,nhưng giờ đây có sự quan tâm đến một lĩnh vực mới là ứng dụng định vịtrong vận tải hàng hải, và hải đồ điện tử Loại hình đặc trưng này đòi hỏi sự
hỗ trợ của GIS
Các dịch vụ điện, nước, gas, điện thoại…:
Trang 9Những công ty trong lĩnh vực này là những người dùng GIS linh hoạt nhất,GIS được dùng để xây dựng những cơ sở dữ liệu là cái thường là nhân tố củachiến lược công nghệ thông tin của các công ty trong lĩnh vự này Dữ liệuvecto thường được dùng trong các lĩnh vực này những ứng dụng lớn nhấttrong lĩnh vực này là Automated Mapping và Facility Management (AM-FM) AM-FM được dùng để quản lý các đặc điểm và vị trí của các cáp,valve… Những ứng dụng này đòi hỏi những bản đồ số với độ chính xác cao.
7 Tại sao hệ thông tin địa lý là quan trọng?
Vì:
Hệ thông tin địa lý giúp quản lý thông tin và phát triển kinh tế đất nước
GIS được sử dụng để cung cấp thông tin nhanh hơn và hiệu quả hơncho các nhà hoạch định chính sách Các cơ quan chính phủ dùng GIStrong quản lý các nguồn tài nguyên thiên nhiên, trong các hoạt độngquy hoạch, mô hình hoá và quan trắc
Thông tin địa lý là những thông tin quan trọng để đưa ra những quyếtđịnh một cách nhanh chóng Các phân tích GIS phụ thuộc vào chấtlượng, giá trị và tính tương thích của các dữ liệu địa lý dạng số Việcchia sẻ dữ liệu sẽ kích thích sự phát triển các nhu cầu về sản phẩm vàdịch vụ GIS Các nguồn dữ liệu tăng thêm nhờ sự kết hợp của GISvới GPS (hệ thống định vị toàn cầu) và công nghệ viễn thám, đã cungcấp các công cụ thu thập dữ liệu hiệu quả hơn GIS đã được công nhận
là một hệ thống với nhiều lợi ích không chỉ trong các công tác thu thập
đo đạc địa lý mà còn trong các công tác điều tra tài nguyên thiên nhiên,phân tích hiện trạng và dự báo xu hướng diễn biến tài nguyên môitrường
Tại Việt Nam công nghệ GIS cũng được thí điểm khá sớm, và đến nay
đã được ứng dụng trong khá nhiều ngành như quy hoạch nông lâmnghiệp, quản lý rừng, lưu trữ tư liệu địa chất, đo đạc bản đồ, địachính, quản lý đô thị Tuy nhiên các ứng dụng có hiệu quả nhất mớigiới hạn ở các lĩnh vực lưu trữ, in ấn các tư liệu bản đồ bằng công nghệGIS Các ứng dụng GIS thuộc lĩnh vực quản lý, điều hành, trợ giúpquyết định hầu như mới dừng ở mức thử nghiệm, còn cần thời gian vàđầu tư mới có thể đưa vào ứng dụng chính thức
Trang 108 Quan hệ spaghetti (đặc điểm, cấu trúc, ưu nhược điểm, xây dựng mối quan hệ)
Trang 1111.Cấu trúc dữ liệu Raster, ưu_ nhược điểm? cho ví dụ? Các phương pháp thu thập dữ liệu raster?
Cấu trúc:
Ưu điểm
Cấu trúc rất đơn giản
Dễ dàng sử dụng các phép toán chồng xếp và các phép toán xử lýảnh viễn thám
Dễ dàng thực hiện nhiều phép toán phân tích khắc nhau
Bài toán mô phỏng có thể thực hiện do đơn vị không gian là giốngnhau (Cell)
Kỹ thuật rẻ tiền và có thể phát triển mạnh
Nhược điểm:
Trang 12 Dung lượng dữ liệu lớn Bản đồ hiện thị không đẹp
Độ chính xác có thể giảm nếu sử dụng không hợp lý kích thướcpixel
Các bài toán mạng rất khó thực hiện
Khối lượng tính toán để biến đổi toạ độ rất lớn
Phương pháp thu thập dữ liệu
12 Cấu trúc dữ liệu Vertor, ưu_ nhược điểm? cho ví dụ? Các phương pháp thu thập dữ liệu vector?
Cấu trúc:
Ưu điểm:
Biểu diễn tốt các đối tượng địa lý
Dữ liệu nhỏ, gọn, chính xác về hình học
Các quen hệ topo được xác định bằng mạng kết nối
Khả năng sửa chữa, bổ sung, thay đổi các dữ liệu hình học cũngnhư thuộc tính nhanh, tiện lợi
Trang 13 Các bài toán phân tích các phpé lọc rất khó thực hiện
Phương pháp thu thập dữ liệu:
13.Trình bày cấu trúc DEM ở dạng lưới đều (GRID DEM)? ưu điểm, nhược điểm?
Trang 1414.Trình bày cấu trúc DEM ở dạng tam giác không đều (TIN DEM)? ưu điểm, nhược điểm
Trang 15*Dùng luôn cho câu 13
Ưu điểm:
Nhược điểm:
15.Trình bày các chức năng cơ bản của HTTĐL? Chức năng nào đã tạo nên sự khác biệt quan trọng của HTTĐL với các hệ thống CSDL khác? Chức năng:
Trang 18Bài tập
Trang 24Tài liệu tham khảo:
Wikipedia: https://vi.wikipedia.org/wiki/H%E1%BB%87_th%E1%BB
%91ng_Th%C3%B4ng_tin_%C4%90%E1%BB%8Ba_l%C3%BDWebsite: https://ungdunggis.edu.vn/gis-la-gi-ung-dung-gis-trong-cac-nganh, https://tailieu.vn/doc/cau-truc-du-lieu-raster-va-vector-
478471.html, https://www.slideshare.net/gjundat/cng-thng-tin-a-l-gis
Và tài liệu của cô Ngô Thị Phương Thảo: