Bài giảng Bài 5: Phần cứng và phần mềm

Xin chân thành cám ơn Bài giảng gốc của giáo sư ưu tú Shunji MuraiĐại học Tokyo, Nhật Bản. được dịch bởi Nguyễn Lê HuyBài 5: Phần cứng và phần mềmMục tiêu:Nắm bắt hệ thống điện toán yêu cầu đối với GISXác định đặc điểm phần cứng & phần mềm GISHiểu thêm các công nghệ tiên tiến về khảo sát địa hình.Đề cươngNội dung bao gồm:Hệ thống điện toán cần cóCác phần mềm chức năng của GISPhần mềm GIS cho việc giảng dạyPhần mềm biểu diễn hình ảnhMáy in – photo màuThiết bị số hỗ trợ cá nhân PDAHệ thống định vị toàn cầu GPSHệ thống phần cứng GIS tiêu biểuDanh sách chức năng yêu cầuHệ điều hànhUnix for workstation WINDOWS for PCDữ liệu đầu vàoSố hóa bản đồ và chỉnh sửa vector dựa theo GIS, quét bản đồ/ hình ảnh dựa trên GIS, phân chia màu sắcQuản lý cơ sở dữ liệuPhần mềm cơ sở dữ liệu liên quan, máy tích phân cơ sở dữ liệu cho việc chuyển đổi dữ liệu thông qua mạng lướiPhân tích không gianPhân tích dữ liệu không gian, xây dựng hình tôpô, các chất vấn, bước đệm, các lớp trộn lẫn, chồng lớp, phân tích mạng lưới (tìm kiếm lộ trình, phác họa v.v)Danh sách chức năng yêu cầu (t.t)Mẫu địa hình số hóa (DTM)Chồng lớp, bước đệm, biến đổi raster, vector, TIN, lưới điểm dựa trên DEM, phân tích hệ thống thoát nước, đánh bóng, hướng nhìn mắt chimXử lý ảnhLàm nổi hình ảnh, thao tác màu sắc, phân loại, phân tích/ đo đạc hình ảnh, hình thái toán họcHệ thống bản đồ/ dữ liệu đầu raPhép chiếu bản đồ, miêu tả đồ thị, bản đồ đầu ra, biến đổi vector, raster, phân tích dữ liệu rasterDanh sách phần mềm GIS trên thị trườngHãng sản xuấtTên phần mềmESRIArc GIS (Arc/Info, ArcView)IntergraphGeoMediaMapinfoMapInfoClark UniversityIDRISIGRASS InformationCenterGRASS GIS (Geographic Resources Analysis Support System – Hệ thống hỗ trợ phân tích nguồn tài nguyên địa lý)CadcorpSIS (Spatial Information System – Hệ thống thông tin không gian)ER MapperER MapperDanh sách chức năng của Arc/InfoCác chức năng chính của Arc/InfoSố hóa và tạo ra bản đồCấu trúc hóa dữ liệu hình tôpôTạo các bảng thuộc tínhVẽ bản đồPhát triển các ứng dụng và giao diện người dùngKết nối với các máy chủChuyển đổi dữ liệu dễ dàngThao tác thông tin địa lý chuyên nghiệp tiến bộHệ thống máy tính yêu cầuPhần cứngPhần mềm 32 bits mạch vi xử lý, 1GB bộ nhớ RAM, ≥ 100 GB ổ cứng Ổ đĩa CD-ROM Màn hình hiển thị màu Bộ số hóa Máy in phun màu UPS (thiết bị ổn định nguồn điện) Hệ điều hành: Windows Trình biên dịch: C, FORTRAN, v.v Các phần mềm GIS giá thành thấp: GRASS (miễn phí), IDRISI (560 USD), PC ARC/INFO (700 USD phù hợp cho giảng dạy)Phần mềm GIS cho giáo dụcGRAM ++Bộ phậnChức năngĐầu vào / Đầu raNhập xuất dữ liệuChỉnh sửa bản đồSố hóa và vector hóa bản đồPhân tích vectorBiểu diễn vector bản đồ, thể hiện đầu ra, tạo nên các bản đồ thống kêPhân tích rasterBiểu diễn số học, bước đệm, tập hợp, đường phân nước, hoạt động khu vực hay trọng tâm, và tính toán giá trị lớn nhất, nhỏ nhất hoặc trung bìnhĐịa chấtPhát sinh DTMPhần mềm GIS cho giáo dụcGRAM ++ (t.t)Bộ phậnChức năngTINTạo ra các đường bình độ và thể hiện rất nhiều tùy chọn về phân tích tầm nhìnXử lý hình ảnhBiểu diễn, tăng chất lượng hình ảnh, biến đổi, phân loại v.vThống kêLàm sáng tỏ dữ liệu / thu thập thông tinBố trí RasterBiểu diễn hình ảnh rasterBố trí VectorBiểu diễn hình ảnh vectorGramNetGiải quyết các vấn đề mạng và chỉ định trục trặcKhóa học GIS sơ cấp trong 2 tuầnTuần đầu:Ngày thứ nhất: Mở đầu, bài nói chính, giới thiệu về GIS và các phần mềm liên quanNgày thứ hai: Dữ liệu đầu vào, số hóa bản đồNgày thứ ba: Thực hành, tham quanNgày thứ tư: Số hóa bản đồ, chỉnh sửa sai sót, biên tập, xây dựng hình tôpôNgày thứ năm: phép chiếu bản đồ, biến đổi, quản lý cơ sở dữ liệuKhóa học GIS sơ cấp trong 2 tuầnTuần thứ hai:Ngày đầu tiên: Sắp xếp bản đồ, tạo bản đồ, vẽ bản đồNgày thứ hai: Kỹ thuật chồng lớp bản đồ, bước đệm, phép lôgic, hoạt động, vẽ đường biên, phân tích không gian, v.vNgày thứ ba: Chứng minh sự tồn tại của GIS, các ứng dụng, phép phân tích không gianNgày thứ tư: Ứng dụng dùng cho phép phân tích không gian, lập báo cáoNgày thứ năm: Trình bày kết quả, thảo luận, kết thúc khóa họcCác phần mềm trình diễn hình ảnhHãng sản xuấtTên phần mềmAdobePhotoshopJASC SoftwarePaint Shop ProKodakImagingMicrosoftPaintGIMPGIMP (miễn phí)Một số loại máy in/photocopy chủ yếuĐối chiếu các máy in/photo màu khác nhauLoạiGiao thứcNguồn màuĐộ phân giải vector / rasterChi phíMáy vẽGiấyMựcVector 0,1 mmThấpBộ phận ghi màuGiấyMựcRaster 600 - 1200 dpiThấpMáy in kim (màu)GiấyTĩnh điệnVector/Raster600 – 1200 dpiCaoMáy in laser (màu)GiấyÂm sắcVector/Raster600 – 3000 dpiRất caoLợi ích của thiết bị số hỗ trợ cá nhân PDASo sánh 3 loại máy PDA khác nhauWindows CEZAURUSPalmKiểuPocketPC H360MI-L1VISOR PrismHệ điều hànhWindows CE 3.0Nguyên bảnPalm OS 3.52HBộ nhớRAM 32 MBDRAM 8 MBRAM 32 MBKhối lượng180 g400 g200 gThời lượng pin12 giờ10 giờ2 tuầnMàn hìnhTFT-LCD240 x 320 dots TFT-LCD160 x 160 dotsTFT-LCDCPU32bitRISC32bitRISCDragonBallVZTích hợp của PDA và máy thu GPSHệ thống định vị toàn cầu GPSKhái niệm về GPS Bao gồm 24 vệ tinh trong 6 mặt phẳng quỹ đạo (4 vệ tinh trong 1 mặt phẳng quỹ đạo), cao độ: 20.200 km, độ nghiêng: 550Các tham số của GPSCác nguồn phát GPS khác nhau và độ chính xácKiểuĐộ chính xác (xấp xỉ)Giá (xấp xỉ)Định vị 1 điểm10 m – 100 m100 USDCốt – pha GPS10 cm – 10 m1.000 USDPha truyền tải GPS01 mm – 10 cm20.000 USDCác nguồn nhận GPS khác nhauLĩnh vựcTiếp nhậnĐộ chính xácHàng hảiĐịnh vị 1 điểm10 m – 100 mTrắc địaĐịnh vị các pha truyền tải GPS khác nhau1 mm – 10 cmĐồng bộ hóa thời gianĐặc trưng100 ns = 10-7 secĐộng học thời gian thực GPSGPS trên các phương tiện vận tải