NỘI DUNG CHÍNH
? Vị thế của ngành GIS trong các ngành khoa học;
? Giới thiệu các định nghĩa về GIS;
? Đôi nét về sự hình thành và phát triển của GIS;
? Quan niệm về các thành phần trong GIS;
? Chức năng của GIS
? Giới thiệu các ứng dụng của GIS trên thế giới và ở Việt Nam.
33 trang |
Chia sẻ: nguyenlinh90 | Lượt xem: 1014 | Lượt tải: 0
Bạn đang xem trước 20 trang tài liệu Chương 1: Tổng quan về hệ thông tin địa ly, để xem tài liệu hoàn chỉnh bạn click vào nút DOWNLOAD ở trên
1Chương 1
TỔNG QUAN VỀ
HỆ THÔNG TIN ĐỊA LÝ
NỘI DUNG CHÍNH
Vị thế của ngành GIS trong các ngành khoa học;
Giới thiệu các định nghĩa về GIS;
Đôi nét về sự hình thành và phát triển của GIS;
Quan niệm về các thành phần trong GIS;
Chức năng của GIS
Giới thiệu các ứng dụng của GIS trên thế giới và
ở Việt Nam.
Biên soạn: Ths. Phạm Thế Hùng
2(Nanotechnology) Geotechnology (Biotechnology)
Biên soạn: Ths. Phạm Thế Hùng
Global Positioning System (GPS)
Remote Sensing(RS)
Geographic Information System (GIS)
Where is What
GPS/GIS/RS
Phân tích bao gồm
nghiên cứu của các
mối quan hệ không
gian (số)
Quy tắc mô hình hóa
Bức tranh công nghệ của thế kỷ XXI
Bản đồ bao gồm việc
sắp xếp đúng (mô tả)
của các đối tượng vật
lý (đồ họa)
Miêu tả bản đồ
Biên soạn: Ths. Phạm Thế Hùng
1.1. ĐỊNH NGHĨA VỀ GIS
- Dữ liệu Địa
lý (Geographic
Data/ GeoData/
Geospatial
Data) là dữ liệu
ghi nhận về đối
tượng dựa trên
vị trí trên bề mặt
Trái Đất.
1.1.1. Một số khái niệm liên quan
3Biên soạn: Ths. Phạm Thế Hùng
1.1. ĐỊNH NGHĨA VỀ GIS
- Thông tin Địa lý (Geographic Information/ Geospatial
Information): là kết quả của việc xử lý dữ liệu địa lý.
1.1.1. Một số khái niệm liên quan
Biên soạn: Ths. Phạm Thế Hùng
1.1. ĐỊNH NGHĨA VỀ GIS
- Công nghệ thông tin Địa lý (Geographic Information
Technologies) là những công nghệ cho việc thu thập và
xử lý dữ liệu địa lý.
Có 3 loại công nghệ thông tin địa lý: Hệ thống định vị
toàn cầu (GPS – Global Position System); Viễn thám (RS –
Remote Sensing) và Hệ thống thông tin địa lý (GIS –
Geographic Information System)
1.1.1. Một số khái niệm liên quan
4Biên soạn: Ths. Phạm Thế Hùng
1.1. ĐỊNH NGHĨA VỀ GIS
Một số định nghĩa về GIS:
- Theo ISO (ISO TC211): geographic information system
is an information system dealing with information
concerning phenomena associated with location
relative to the Earth.
- Theo Wikipedia: A geographic information system
(GIS) is a computer system designed to capture, store,
manipulate, analyze, manage, and present all types of
spatial or geographical data.
1.1.2. Định nghĩa
Biên soạn: Ths. Phạm Thế Hùng
1.1. ĐỊNH NGHĨA VỀ GIS
- Theo NASA: GIS is an integrated system of computer
hardware, software, and trained personnel linking
topographic, demographic, utility, facility, image and
other resource data that is geographically referenced.
If you’ve ever used an Internet mapping program to
find directions, congratulations, you’ve personally used
GIS. The new supermarket chain on the corner was
probably located using GIS to determine the most
effective place to meet customer demand.
1.1.2. Định nghĩa
5Biên soạn: Ths. Phạm Thế Hùng
1.1. ĐỊNH NGHĨA VỀ GIS
GIS là một hệ thống thông tin có khả năng xây
dựng, cập nhật, lưu trữ, truy vấn, xử lý, phân tích và
thể hiện ra các dạng dữ liệu có liên quan tới vị trí địa
lý.
1.1.2. Định nghĩa
Biên soạn: Ths. Phạm Thế Hùng
1.1. ĐỊNH NGHĨA VỀ GIS
- GIS vs. hệ đồ họa
(Photoshop, Corel Draw):
các hệ đồ họa không có
các công cụ làm việc với
dữ liệu phi đồ họa.
- GIS vs. CAD (AutoCAD,
Microstation): các đối tượng
của hệ CAD không bắt
buộc phải gắn với thế giới
thực thông qua vị trí địa lý.
1.1.2. Định nghĩa
6Biên soạn: Ths. Phạm Thế Hùng
1.1. ĐỊNH NGHĨA VỀ GIS
1.1.2. Định nghĩa
web
Dữ liệu
địa lý
Dữ liệu
địa lý số
D
ữ liệu
địa lý
số
Dữ liệu
địa lý số
Thông tin
địa lý
Thế giới thực Thu thập và
nhập dữ liệu
Lưu trữ dữ liệu
Cộng đồng
người sử dụng
Hiển thị và xuất
dữ liệu
Phân tích,
xử lý GIS
Biên soạn: Ths. Phạm Thế Hùng
1.2. SỰ HÌNH THÀNH & PHÁT TRIỂN GIS
Lịch sử hình thành
và phát triển của GIS
gắn liền với sự hình
thành, phát triển của
các ngành bản đồ,
khoa học máy tính
và những ngành kỹ
thuật công nghệ
khác.
- Vào thế kỷ thứ 2
TCN, Ptolemy thành
lập những tập bản
đồ (atlas) đầu tiên.
7Biên soạn: Ths. Phạm Thế Hùng
- 1592: Mercator thành lập bản đồ thế giới đầu tiên.
1.2. SỰ HÌNH THÀNH & PHÁT TRIỂN GIS
Biên soạn: Ths. Phạm Thế Hùng
- 1854: Dr. John
Snow lập bản đồ
người chết do dịch tả
ở London và đã phát
hiện ra nguồn gây
bệnh là giếng bị ô
nhiễm.
1.2. SỰ HÌNH THÀNH & PHÁT TRIỂN GIS
8Biên soạn: Ths. Phạm Thế Hùng
- 1858: Tournachon khai
sinh ngành viễn thám bằng
việc mang máy ảnh lên
khinh khí cầu.
1.2. SỰ HÌNH THÀNH & PHÁT TRIỂN GIS
Biên soạn: Ths. Phạm Thế Hùng
1.2. SỰ HÌNH THÀNH & PHÁT TRIỂN GIS
9Biên soạn: Ths. Phạm Thế Hùng
1.2. SỰ HÌNH THÀNH & PHÁT TRIỂN GIS
Biên soạn: Ths. Phạm Thế Hùng
1.2. SỰ HÌNH THÀNH & PHÁT TRIỂN GIS
10
Biên soạn: Ths. Phạm Thế Hùng
Link:
1.2. SỰ HÌNH THÀNH & PHÁT TRIỂN GIS
Biên soạn: Ths. Phạm Thế Hùng
1.2. SỰ HÌNH THÀNH & PHÁT TRIỂN GIS
11
Biên soạn: Ths. Phạm Thế Hùng
1.2. SỰ HÌNH THÀNH & PHÁT TRIỂN GIS
Biên soạn: Ths. Phạm Thế Hùng
1.3. CÁC THÀNH PHẦN CỦA GIS
- Mô hình hệ thống 3 thành phần: phần cứng, phần
mềm, con người.
- Mô hình hệ thống 4 thành phần: kỹ thuật
(technoware) bao gồm phần cứng và phần mềm,
thông tin (infoware), tổ chức (orgaware), con người
(humanware).
Các kiểu phân chia khác nhau:
12
Biên soạn: Ths. Phạm Thế Hùng
Mô hình 5
thành phần:
phần cứng,
phần mềm,
dữ liệu,
qui trình,
con người .
1.3. CÁC THÀNH PHẦN CỦA GIS
Biên soạn: Ths. Phạm Thế Hùng
Mô hình 6
thành phần:
phần cứng,
phần mềm,
dữ liệu,
qui trình,
tổ chức,
con người.
1.3. CÁC THÀNH PHẦN CỦA GIS
13
Biên soạn: Ths. Phạm Thế Hùng
1.3.1. Phần cứng (Hardware)
Phần cứng bao gồm:
- Máy tính;
- Hệ thống mạng;
- Các thiết bị ngoại vi dùng cho việc nhập và xuất dữ
liệu địa lý.
1.3. CÁC THÀNH PHẦN CỦA GIS
Biên soạn: Ths. Phạm Thế Hùng
1.3. CÁC THÀNH PHẦN CỦA GIS
1.3.1. Phần cứng (Hardware)
14
Biên soạn: Ths. Phạm Thế Hùng
1.3. CÁC THÀNH PHẦN CỦA GIS
Phần mềm GIS được phân ra 2 nhóm: phần mềm
thương mại và phần mềm nguồn mở, đảm bảo cung
cấp đủ các chức năng thao tác với dữ liệu địa lý:
- Cập nhật;
- Lưu trữ;
- Truy vấn và Phân tích;
- Hiển thị và xuất kết quả.
1.3.2. Phần mềm (Software)
Biên soạn: Ths. Phạm Thế Hùng
1.3. CÁC THÀNH PHẦN CỦA GIS
Phần mềm GIS mã nguồn mở trên máy đơn (Free/Open
Source Desktop GIS)
1.3.2. Phần mềm (Software)
Wikipedia
15
Biên soạn: Ths. Phạm Thế Hùng
1.3. CÁC THÀNH PHẦN CỦA GIS
Phần mềm GIS thương mại (Commercial Desktop GIS)
1.3.2. Phần mềm (Software)
Wikipedia
Biên soạn: Ths. Phạm Thế Hùng
1.3. CÁC THÀNH PHẦN CỦA GIS
1.3.2. Phần mềm (Software)
16
Biên soạn: Ths. Phạm Thế Hùng
1.3. CÁC THÀNH PHẦN CỦA GIS
1.3.2. Phần mềm (Software)
MapInfo
Biên soạn: Ths. Phạm Thế Hùng
1.3. CÁC THÀNH PHẦN CỦA GIS
1.3.2. Phần mềm (Software)
17
Biên soạn: Ths. Phạm Thế Hùng
1.3. CÁC THÀNH PHẦN CỦA GIS
1.3.2. Phần mềm (Software)
Grass GIS
Biên soạn: Ths. Phạm Thế Hùng
1.3. CÁC THÀNH PHẦN CỦA GIS
1.3.2. Phần mềm (Software)
Quantum GIS
18
Biên soạn: Ths. Phạm Thế Hùng
1.3. CÁC THÀNH PHẦN CỦA GIS
- Dữ liệu không gian: vị trí hình dạng của thực thể.
- Dữ liệu thuộc tính: mô tả thông tin, đặc điểm, tính
chất về thực thể.
- Dữ liệu thời gian: mô tả sự thay đổi của thực thể
theo thời gian.
- Mối quan hệ giữa các đối tượng không gian.
- Cơ sở dữ liệu GIS: dữ liệu GIS cùng với các mối
quan hệ được tổ chức lưu trữ trong hệ quản trị CSDL.
Phân biệt dữ liệu GIS với dữ liệu bản đồ ?
1.3.3. Dữ liệu (Data)
Biên soạn: Ths. Phạm Thế Hùng
1.3. CÁC THÀNH PHẦN CỦA GIS
Mô hình dữ liệu không gian
1.3.3. Dữ liệu (Data)
19
Biên soạn: Ths. Phạm Thế Hùng
1.3. CÁC THÀNH PHẦN CỦA GIS
1.3.4. Quy trình/Thủ tục (Procedures)
Các quy trình được xây dựng cho việc:
- Thu thập và nhập dữ liệu;
- Lưu trữ dữ liệu;
- Truy vấn và phân tích dữ liệu không gian;
- Hiển thị và truy xuất dữ liệu không gian.
Biên soạn: Ths. Phạm Thế Hùng
1.3. CÁC THÀNH PHẦN CỦA GIS
1.3.5. Tổ chức/Mạng lưới (Network)
INTERNET
20
Biên soạn: Ths. Phạm Thế Hùng
1.3. CÁC THÀNH PHẦN CỦA GIS
1.3.6. Con người (Human/People/Users)
Cơ sở dữ liệu
Xử lý dữ liệuNhập dữ liệu
Xuất dữ liệu
Người dùng trong hệ thống
Người dùng ngồi hệ thống
Biên soạn: Ths. Phạm Thế Hùng
1.3. CÁC THÀNH PHẦN CỦA GIS
1.3.6. Con người (Human/People/Users)
21
Biên soạn: Ths. Phạm Thế Hùng
1.3. CÁC THÀNH PHẦN CỦA GIS
1.3.6. Con người (Human/People/Users)
Nhóm 1
Nhóm 2
Nhóm 3
1. Nhà phân tích bài toán thực
tế
2. Chuyên viên kỹ thuật, quản
trị hệ thống GIS
3. Người sử dụng GIS phục vụ
tác nghiệp hàng ngày
Biên soạn: Ths. Phạm Thế Hùng
1.4. CHỨC NĂNG CỦA GIS
Các chức năng của GIS:
- Thu thập và nhập dữ liệu;
- Lưu trữ dữ liệu;
- Truy vấn và phân tích dữ liệu không gian;
- Hiển thị và xuất dữ liệu không gian.
22
Biên soạn: Ths. Phạm Thế Hùng
1.4. CHỨC NĂNG CỦA GIS
1.4.1. Thu thập và nhập dữ liệu
CSDL GIS
Bản đồ giấyHồ sơ, bảng biểu
Ảnh viễn thám,
không ảnh
Thiết bị định
vị, GPS
GDA
SCADA
CSDL
khác
Biên soạn: Ths. Phạm Thế Hùng
1.4. CHỨC NĂNG CỦA GIS
1.4.1. Thu thập và nhập dữ liệu
23
Biên soạn: Ths. Phạm Thế Hùng
1.4. CHỨC NĂNG CỦA GIS
1.4.2. Tổ chức lưu trữ dữ liệu địa lý
Data File
Geodatabase
- Geodata File: Dữ liệu không
gian và thuộc tính độc lập nhau,
được tạo liên kết khi ứng dụng,
được tổ chức lưu trữ dưới dạng
tập tin, thư mục 1 người dùng
- Geodatabase: Dữ liệu không
gian và dữ liệu thuộc tính được
ràng buộc, liên kết với nhau và
được tổ chức lưu trữ thành một
khối thống nhất dưới dạng cơ sở
dữ liệu đa người dùng
Biên soạn: Ths. Phạm Thế Hùng
1.4. CHỨC NĂNG CỦA GIS
1.4.2. Tổ chức lưu trữ dữ liệu địa lý
24
Biên soạn: Ths. Phạm Thế Hùng
1.4. CHỨC NĂNG CỦA GIS
1.4.3. Truy vấn phân tích dữ liệu địa lý
Truy vấn từ không gian
Biên soạn: Ths. Phạm Thế Hùng
1.4. CHỨC NĂNG CỦA GIS
1.4.3. Truy vấn phân tích dữ liệu địa lý
Truy vấn từ không gian tìm kiếm đối tượng
xx
x
x
x
Ô nhiễm
Quốc gia
Kết quả
Vùng động vật
tập trung
Sông2km
Kết quả
25
Biên soạn: Ths. Phạm Thế Hùng
1.4. CHỨC NĂNG CỦA GIS
1.4.3. Truy vấn phân tích dữ liệu địa lý
Truy vấn từ thuộc tính
Biên soạn: Ths. Phạm Thế Hùng
1.4. CHỨC NĂNG CỦA GIS
1.4.3. Truy vấn phân tích dữ liệu địa lý
Thống kê
26
Biên soạn: Ths. Phạm Thế Hùng
1.4. CHỨC NĂNG CỦA GIS
1.4.3. Truy vấn phân tích dữ liệu địa lý
Các kiểu phân tích dữ liệu không gian
Phân tích mạng
Biên soạn: Ths. Phạm Thế Hùng
1.4. CHỨC NĂNG CỦA GIS
1.4.3. Truy vấn phân tích dữ liệu địa lý
Các kiểu phân tích dữ liệu không gian
Phân tích bề mặt
27
Biên soạn: Ths. Phạm Thế Hùng
1.4. CHỨC NĂNG CỦA GIS
1.4.3. Truy vấn phân tích dữ liệu địa lý
Các kiểu phân tích dữ liệu không gian
Phân tích chồng lớp
Biên soạn: Ths. Phạm Thế Hùng
1.4. CHỨC NĂNG CỦA GIS
1.4.4. Hiển thị và xuất dữ liệu không gian
Hiển thị trong các mô hình không gian 3 chiều
28
Biên soạn: Ths. Phạm Thế Hùng
1.4. CHỨC NĂNG CỦA GIS
1.4.4. Hiển thị và xuất dữ liệu không gian
Hiển thị trong các bài toán phân tích, mô hình hóa
Biên soạn: Ths. Phạm Thế Hùng
1.4. CHỨC NĂNG CỦA GIS
1.4.4. Hiển thị và xuất dữ liệu không gian
Hiển thị trong các bài toán thống kê
29
Biên soạn: Ths. Phạm Thế Hùng
1.4. CHỨC NĂNG CỦA GIS
1.4.4. Hiển thị và xuất dữ liệu không gian
Hiển thị trong các ứng dụng bản đồ số chuyên đề
Biên soạn: Ths. Phạm Thế Hùng
1.4. CHỨC NĂNG CỦA GIS
1.4.4. Hiển thị và xuất dữ liệu không gian
Hiển thị trong biên tập trình bày bản đồ
30
Biên soạn: Ths. Phạm Thế Hùng
1.4. CHỨC NĂNG CỦA GIS
1.4.4. Hiển thị và xuất dữ liệu không gian
Các dạng xuất dữ liệu
Hiển thị trên
giấy
Hiển thị trên màn hình Xuất dữ liệu số
NETWORK
Biên soạn: Ths. Phạm Thế Hùng
1.5. HIỆN TRẠNG ỨNG DỤNG GIS Ở VN
GIS có khả năng ứng dụng đa ngành: Nông nghiệp,
Lâm nghiệp, Thủy văn, Địa chất, Quy hoạch sử dụng
đất, Quản lý tài nguyên thiên nhiên, Giám sát biến
động – sự cố môi trường, Đô thị, Giao thông, Cơ sở hạ
tầng,
31
Biên soạn: Ths. Phạm Thế Hùng
1.5. HIỆN TRẠNG ỨNG DỤNG GIS Ở VN
Ứng dụng GIS trong cải tạo nâng cấp đô thị Tp.HCM
Biên soạn: Ths. Phạm Thế Hùng
1.5. HIỆN TRẠNG ỨNG DỤNG GIS Ở VN
Ứng dụng GIS quy hoạch sử dụng đất
32
Biên soạn: Ths. Phạm Thế Hùng
1.5. HIỆN TRẠNG ỨNG DỤNG GIS Ở VN
Quản lý môi trường Đồng Nai Quản lý tài nguyên Bình Dương
Biên soạn: Ths. Phạm Thế Hùng
1.5. HIỆN TRẠNG ỨNG DỤNG GIS Ở VN
Quản lý môi trường lưu vưc sông Sài Gòn – Đồng Nai
33
Biên soạn: Ths. Phạm Thế Hùng
1.5. HIỆN TRẠNG ỨNG DỤNG GIS Ở VN
Ứng dụng GIS giám sát đối tượng di động