Hệ thống thông tin địa lý ( GIS) ứng dụng trong quản lý thông tin địa lý biển Hải Phòng
Hệ thống thông tin địa lý ( GIS) ứng dụng trong quản lý thông tin địa lý biển Hải Phòng
Xem bên trong

Hệ thống thông tin địa lý ( GIS) ứng dụng trong quản lý thông tin địa lý biển Hải Phòng

78 tr. + CD-ROM
Luận văn ThS. Hệ thống thông tin — Trường đại học Khoa học tự nhiên. Đại học Quốc gia Hà Nội, 2011
Chương I: Hệ thống thông tin địa lý GIS và ứng dụng trong quản lý dữ liệu bản đồ số : Giới thiệu tổng quan về hệ thống thông tin địa lý, các đặc điểm cũng như các thành phần của hệ thống; các phép qui chiếu không gian trong việc số hóa đối tượng địa lý, các phương pháp mã hóa xây dựng dữ liệu không gian và các khả năng của GIS. Chương II : Giải pháp số hoá số bản đồ biển Hải Phòng và tổ chức dữ liệu bản đồ: Giới thiệu về giải pháp số hóa bản đồ biển Hải Phòng và bản đồ biển Vịnh Bắc Bộ, các bước thực hiện chi tiết trong quá trình số hóa; Các thức tổ chức dữ liệu bản đồ số phù hợp với yêu cầu bài toán. Chương III : phân tích thiết kế và xây dựng chương trình, cho phép trình bày việc phân tích và thiết kế hệ thống, giới thiệu các khối của chương trình và đánh giá hiệu năng hệ thống khi được triên khai thực tế
Electronic Resources

0.00

Tải về miễn phí bản đầy đủ PDF luận văn tại Link bản đầy đủ 1

ĐẠI HỌC QUỐC GIA HÀ NỘI
TRƯỜNG ĐẠI HỌC CÔNG NGHỆ

ĐẶNG HOÀNG ANH

HỆ THỐNG THÔNG TIN ĐỊA LÍ (GIS)
ỨNG DỤNG TRONG QUẢN LÍ THÔNG TIN
ĐỊA LÝ BIỂN HẢI PHÕNG

LUẬN VĂN THẠC SĨ

Hà Nội – 2011

ĐẠI HỌC QUỐC GIA HÀ NỘI
TRƯỜNG ĐẠI HỌC CÔNG NGHỆ

ĐẶNG HOÀNG ANH

HỆ THỐNG THÔNG TIN ĐỊA LÍ (GIS)
ỨNG DỤNG TRONG QUẢN LÍ THÔNG TIN ĐỊA LÝ BIỂN
HẢI PHÕNG

Ngành : Công nghệ thông tin
Chuyên Ngành : Hệ thống thông tin
Mã số : 60 48 05

LUẬN VĂN THẠC SĨ

NGƯỜI HƯỚNG DẪN KHOA HỌC : PGS.TS ĐỖ TRUNG TUẤN

Hà Nội – 2011

MỤC LỤC

MỤC LỤC …………………………………………………………………………………………………… i
MỘT SỐ THUẬT NGỮ VÀ TỪ VIẾT TẮT ……………………………………………….. iv
DANH MỤC HÌNH VẼ ……………………………………………………………………………….. v
MỞ ĐẦU …………………………………………………………………………………………………….. v
CHƯƠNG I: HỆ THỐNG THÔNG TIN ĐỊA LÝ GIS VÀ ỨNG DỤNG
TRONG QUẢN LÝ DỮ LIỆU BẢN ĐỒ SỐ …………………………………………………. 3
1.1 Khái niệm về hệ thống thông tin địa lý ……………………………………………………….. 3
1.2 Các phép chiếu không gian của GIS …………………………………………………………… 7
1.2.1 Hệ thống tham chiếu không gian …………………………………………………………….. 7
1.2.2 Hệ toạ độ địa lý …………………………………………………………………………………….. 7
1.2.3 Hệ toạ độ quy chiếu……………………………………………………………………………….. 8
1.2.4 Các phép chiếu cơ bản …………………………………………………………………………… 9
1.2.4.1 Mặt hình nón ……………………………………………………………………………………… 9
1.2.4.2 Mặt hình trụ ……………………………………………………………………………………….. 9
1.2.4.3 Mặt phẳng phương vị ………………………………………………………………………… 10
1.3 Cơ sở dữ liệu trong hệ thống thông tin địa lý GIS ………………………………………. 10
1.3.1 Cơ sở dữ liệu không gian ……………………………………………………………………… 11
1.3.1.1 Mô hình dữ liệu Vector ……………………………………………………………………… 11
1.3.1.2.Mô hình dữ liệu Raster ………………………………………………………………………. 14
1.3.1.3. So sánh mô hình Raster và Vector ……………………………………………………… 17
1.3.2 Cơ sở dữ liệu phi không gian ………………………………………………………………… 18
1.4 Các phương pháp xây dựng bản đồ số ………………………………………………………. 18
1.5 Khả năng làm việc của GIS ……………………………………………………………………… 23
1.6 Các lĩnh vực ứng dụng GIS ……………………………………………………………………… 23
1.7 Kiến trúc của chương trình ứng dụng GIS …………………………………………………. 26
1.7.1 Hệ quản trị CSDL GIS …………………………………………………………………………. 26
1.7.1.1. Mô hình khái niệm …………………………………………………………………………… 26
1.7.1.2. Mô hình ngữ nghĩa …………………………………………………………………………… 27
1.7.1.3. Mô hình logic ………………………………………………………………………………….. 28
1.7.1.4. Mô hình quan hệ………………………………………………………………………………. 28
1.7.1.5. CSDL hướng đối tượng …………………………………………………………………….. 29
1.7.2 Kiến trúc của chương trình ứng dụng GIS ………………………………………………. 29
1.7.2.1. Kiến trúc đối ngẫu ……………………………………………………………………………. 29
1.7.2.2. Kiến trúc tầng ………………………………………………………………………………….. 30

1.7.2.3. Kiến trúc tích hợp …………………………………………………………………………….. 31
1.8 Kết luận ………………………………………………………………………………………………… 32
CHƯƠNG II : GIẢI PHÁP SỐ HOÁ SỐ BẢN ĐỒ BIỂN HẢI PHÒNG VÀ TỔ
CHỨC DỮ LIỆU BẢN ĐỒ ………………………………………………………………………… 33
2.1 Giải pháp số hoá và tổ chức bản đồ số biển Hải Phòng ……………………………….. 33
2.1.1 Giải pháp số hoá bản đồ số biển Hải Phòng ……………………………………………. 34
2.1.1.1 Tiền xử lý bản đồ số ………………………………………………………………………….. 35
2.1.1.2 Hiệu chỉnh bản đồ số dựa trên bàn số hóa ……………………………………………. 35
2.1.1.3 Mã hóa đặc trưng bản đồ ……………………………………………………………………. 36
2.1.1.4 Tìm kiếm và hiệu chỉnh lỗi ………………………………………………………………… 37
2.1.2 Tổ chức dữ liệu bản đồ số …………………………………………………………………….. 38
2.2 Giới thiệu MAPINFO, MAPX và tổ chức dữ liệu bản đồ ……………………………. 41
2.2.1 Giới thiệu về MAPINFO ………………………………………………………………………. 41
2.2.2 Giới thiệu về Mapx ……………………………………………………………………………… 42
2.2.2.1. Geoset …………………………………………………………………………………………….. 42
2.2.2.2.DataSet ……………………………………………………………………………………………. 44
2.2.2.3.Các phương thức khác ……………………………………………………………………….. 44
2.3 Cách thức tổ chức dữ liệu bản đồ của MAPINFO ………………………………………. 45
2.4 Kết luận ………………………………………………………………………………………………… 49
CHƯƠNG III : PHÂN TÍCH THIẾT KẾ VÀ CÀI ĐẶT THỬ NGHIỆM …….. 50
3.1 Phân tích các yêu cầu đặt ra cho hệ thống …………………………………………………. 50
3.2 Phân tích chức năng nhận tín hiệu GPS …………………………………………………….. 51
3.2.1 GPS và tín hiệu GPS ……………………………………………………………………………. 51
3.2.1.1 Giới thiệu GPS …………………………………………………………………………………. 51
3.2.1.2 Cách hoạt động của GPS ……………………………………………………………………. 52
3.2.1.3 Chính xác của GPS …………………………………………………………………………… 52
3.2.1.4 Tín hiệu GPS – Cấu trúc tín hiệu GPS …………………………………………………. 53
3.2.2 Phương pháp đọc tín hiệu GPS từ máy thu GPS ……………………………………… 55
3.3 Phân tích và thiết kế chương trình ……………………………………………………………. 59
3.3.1 Biểu đồ phân cấp chức năng …………………………………………………………………. 59
3.3.2 Biểu đồ luồng dữ liệu …………………………………………………………………………… 60
3.3.2.1 Biểu đồ mức ngữ cảnh ………………………………………………………………………. 60
3.2.2 Biểu đồ mức đỉnh ………………………………………………………………………………… 61
3.3.2.3 Biểu đồ mức dưới đỉnh ………………………………………………………………………. 62
3.3.2.3.1 Khối hiển thị bản đồ ……………………………………………………………………….. 62
3.3.2.3.2 Khối cập nhật bản đồ ……………………………………………………………………… 62
3.3.2.3.3 Khối tìm kiếm và hiển thị ……………………………………………………………….. 63

3.3.2.3.4 Khối các tiện ích bản đồ ………………………………………………………………….. 64
3.3.2.3.3 Khối phân quyền ……………………………………………………………………………. 65
3.3.3 Cơ sở dữ liệu thuộc tính ……………………………………………………………………….. 66
3.4 Thiết kế khối của chương trình ………………………………………………………………… 68
3.4.1 Giao diện chính của chương trình ………………………………………………………….. 68
3.4.2 Giao diện lựa chọn hiển tỉ lệ hiển thị ……………………………………………………… 69
3.4.1 Giao diện đăng nhập hệ thống ……………………………………………………………….. 69
3.4.3 Giao diện cập nhật thông tin đối tượng …………………………………………………… 70
3.4.4 Giao diện cập nhật loại đối tượng ………………………………………………………….. 70
3.4.5 Giao diện tìm kiếm đối tượng ……………………………………………………………….. 71
3.4.6 Giao diện kết nối hệ thống với GPS……………………………………………………….. 72
3.4.7 Giao diện thay đổi cấu hình thiết bị truyền GPS ……………………………………… 73
3.5 Đánh giá hiệu năng hệ thống ……………………………………………………………………. 74
KẾT LUẬN ……………………………………………………………………………………………….. 75
TÀI LIỆU THAM KHẢO ………………………………………………………………………….. 77

MỘT SỐ THUẬT NGỮ VÀ TỪ VIẾT TẮT

GIS Hệ thống thông tin địa lý (Geography Information System)
GPS Hệ thống định vị toàn cầu (Global Positioning System)
DGPS Phép đo GPS vi sai (Differential Global Positioning System)
LORAN Hệ thống dẫn đường dài (LOng RAnge Navigation)
TACAN Hệ thống dẫn đường hàng không (TACtical Air Navigation)
VOR/DME Hệ thống dẫn đường hàng không dân sự sử dụng VHF (VHF
Omnidirectional Range/Distance Measuring Equipment )
GLONAS Hệ thống dẫn đường của liên bang Nga
GALILEO Hệ thống dẫn đường của liên minh châu Âu
CSDL Cơ sở dữ liệu
DBMS Hệ quản trị cơ sở dữ liệu (Database Management System)
VBB Vịnh Bắc Bộ (Địa danh)
3D Không gian ba chiều (3 Dimension)
EDR Mô hình quan hệ thực thể (Entry relationship diagram)

DANH MỤC HÌNH VẼ
Hình 1.1 Mô hình một hệ thống thông tin địa lý ………………………………………………… 4
Hình 1.2 Các tầng trong bản đồ đô thị …………………………………………………………….. 4
Hình 1.3 Phần mềm GIS và các chức năng thực hiện. ……………………………………….. 5
Hình 1.4 Mô phỏng cách biểu diễn trên quả cầu ……………………………………………….. 7
Hình 1.5 Dữ liệu GIS …………………………………………………………………………………… 11
Hình 1.6 Dữ liệu biểu diễn dạng Vector …………………………………………………………. 12
Hình 1.7 Dữ liệu biểu diễn dạng Raster …………………………………………………………. 14
Hình 1.8 Sự ảnh hưởng của kích thước tế bào …………………………………………………. 15
Hình 1.9 Đánh chỉ số phân vùng ……………………………………………………………………. 16
Hình 1.10 Biểu diễn dạng Vector và Raster…………………………………………………….. 17
Hình 1.11 Biểu diễn thế giới thực ………………………………………………………………….. 17
Hình 1.12 Ảnh chụp thành phố từ máy bay ……………………………………………………… 20
Hình 1.13 Ảnh chụp từ vệ tinh một góc Vịnh Bắc Bộ ……………………………………….. 20
Hình 1.14 Ảnh bản đồ VBB được quét vào máy tính ………………………………………… 22
Hình 1.15 Bản đồ số VBB sau khi được số hoá bằng cách xác định các biên ……… 22
Hình 1.16 Các mức biển diễn thông tin trong CSDL ………………………………………… 26
Hình 1.17 Sơ đồ quan hệ thực thể ………………………………………………………………….. 27
Hình 1.18 Phân tầng ……………………………………………………………………………………. 27
Hình 1.19 Kết hợp ……………………………………………………………………………………….. 28
Hình 1.20 Tập hợp ………………………………………………………………………………………. 28
Hình 1.21 Kiến trúc đối ngẫu của GIS ……………………………………………………………. 30
Hình 1.22 Kiến trúc phân tầng của GIS ………………………………………………………….. 31
Hình 1.23 Kiến trúc tích hợp của hệ GIS ………………………………………………………… 31
Hình 2.1 Chia các mảnh bản đồ trong thực tế …………………………………………………. 33
Hình 2.2 Bản đồ toàn cảnh VBB ……………………………………………………………………. 34
Hình 2.3 Lỗi đoạn thẳng lơ lửng ……………………………………………………………………. 37
Hình 2.4 Chập nút ……………………………………………………………………………………….. 37
Hình 2.5 Bản đồ số hóa Vịnh Bắc Bộ tỉ lệ 1/1.000.000 …………………………………….. 40
Hình 2.6 Bản đồ số hóa Biển Hải Phòng tỉ lệ 1/1.00.000 ………………………………….. 41
Hình 2.7 Mô hình tổng quan của Mapx ………………………………………………………….. 45
Hình 3.1 Mô hình của hệ thống ……………………………………………………………………… 51
Hình 3.2 Xác định vị trí bằng GPS ………………………………………………………………… 55
Hình 3.3 Biểu đồ phân rã chức năng hệ thống ………………………………………………… 59
Hình 3.4 Biểu đồ ngữ cảnh hệ thống ……………………………………………………………… 60
Hình 3.5 Biểu đồ ngữ cảnh hệ thống ……………………………………………………………… 61

Hình 3.6 Biểu đồ ngữ cảnh hệ thống ……………………………………………………………… 62
Hình 3.7 Biểu đồ ngữ cảnh hệ thống ……………………………………………………………… 63
Hình 3.8 Biểu đồ ngữ cảnh hệ thống ……………………………………………………………… 64
Hình 3.9 Biểu đồ ngữ cảnh hệ thống ……………………………………………………………… 65
Hình 3.10 Biểu đồ ngữ cảnh hệ thống ……………………………………………………………. 66
Hình 3.11 Các bảng CSDL của hệ thống ………………………………………………………… 68
Hình 3.12 Giao diện Form chính của chương trình …………………………………………. 69
Hình 3.14 Giao diện Khuôn dạng đăng nhập hệ thống …………………………………….. 70
Hình 3.15 Giao diện Khuôn dạng thông tin đối tượng ……………………………………… 70
Hình 3.16 Giao diện Khuôn dạng cập nhật loại đối tượng ……………………………….. 71
Hình 3.17 Giao diện Khuôn dạng tìm kiếm đối tượng ………………………………………. 72
Hình 3.18 Giao diện Khuôn dạng kết nối với GPS …………………………………………… 73
Hình 3.19 Giao diện Khuôn dạng thay đổi cấu hình kết nối ……………………………… 73

MỞ ĐẦU
Ngày nay thuật ngữ Hệ thống thông tin địa lý (GIS, Geography Information
System) không còn xa lạ với những người làm việc trong lĩnh vực tin học vì lợi ích
thực tế và những hứa hẹn của GIS trong tương lai. Công nghệ GIS có ứng dụng
trong rất nhiều lĩnh vực như: giao thông vận tải, quân sự, quản lý đô thị, quản lý hệ
thống viễn thông, thuỷ lợi… Với một hệ thống GIS hoàn chỉnh kết hợp với kĩ thuật
truyền thông và điện tử, một công ty vận tải biển có thể biết vị trí các con tàu của
mình với độ chính xác cao và được cập nhật liên tục hành trình. Hệ thống GIS được
trang bị những luật suy diễn đúng đắn có thể đưa ra các dự đoán về ảnh hưởng của
một dự án với môi trường trong tương lai nếu được tiến hành và từ đó đưa ra quyết
định nên hay không nên tiến hành dự án đó. Điều quan trọng là các thao tác đó được
thể hiện trên một giao diện bản đồ thân thiện nhằm đem lại cho người sử dụng một
cái nhìn trực quan nhất cho mọi câu hỏi đặt ra khi tác nghiệp.
Hải Phòng là một thành phố biển với bờ biển trải dài trên 125 km. Khối
thông tin biển cần quản lý là rất lớn, đó là các thông tin địa lý tự nhiên, các thông
tin về hệ thống an toàn hàng hải. Tuy nhiên, hiện nay việc quản lý các thông tin đó
vẫn được tiến hành thủ công thông qua bản đồ giấy và các giấy tờ lưu trữ. Áp dụng
tin học vào quản lý cũng chỉ số hóa được phần nào các thông tin đó. Việc tìm kiếm
cũng như xử lý số liệu vẫn chưa đồng bộ.
Xuất phát từ thực thế đó, đề tài “Hệ thống thông tin địa lí ứng dụng trong
quản lí thông tin địa lý biển Hải Phòng” với mục đích xây dựng hệ thống quản lý
đồng bộ các thông tin địa lý và thuộc tính có tính thực tiễn cao. Đề tài đặt ra các vấn
đề cần giải quyết gồm
1. Vai trò, nhu cầu của hệ thống thông tin quản lí biển Hải Phòng;
2. Khả năng của Hệ thống thông tin địa lí;
3. Phân tích, thiết kế hệ thống thông tin địa lí biển Hải Phòng;
4. Thực hiện hệ thống :
 Số hóa bản đồ biển Hải Phòng bằng phương pháp thích hợp với độ
chính xác cao đáp ứng được nhu cầu sử dụng.
 Xây dựng chương trình tích hợp dữ liệu không gian và dữ liệu thuộc
tính phù hợp với các chức năng đã phân tích và thiết kế.
 Tìm hiểu định dạng tín hiệu và xây dựng khối tích hợp dữ liệu từ các
thiết bị hàng hải khác (máy thu GPS)

Luận văn được trình bày với bố cục gồm ba phần : mở đầu, nội dung và kết
luận. phần mở đầu giới thiệu khái quát về đề tài, mục tiêu đề tài và các vấn đề cần
giải quyết. Nội dung chia thành ba chương
1. Chương I: Hệ thống thông tin địa lý gis và ứng dụng trong quản lý dữ liệu
bản đồ số. Chương này (i) Giới thiệu tổng quan về hệ thống thông tin địa lý,
các đặc điểm cũng như các thành phần của hệ thống; (ii) Giới thiệu về các
phép qui chiếu không gian trong việc số hóa đối tượng địa lý, các phương
pháp mã hóa xây dựng dữ liệu không gian và các khả năng của GIS.
2. Chương II : Giải pháp số hoá số bản đồ biển Hải Phòng và tổ chức dữ liệu
bản đồ. Chương này (i) Giới thiệu về giải pháp số hóa bản đồ biển Hải
Phòng và bản đồ biển Vịnh Bắc Bộ, các bước thực hiện chi tiết trong quá
trình số hóa; (ii) Các thức tổ chức dữ liệu bản đồ số phù hợp với yêu cầu bài
toán.
3. Chương III : phân tích thiết kế và xây dựng chương trình, cho phép trình bày
việc phân tích và thiết kế hệ thống, giới thiệu các khối của chương trình và
đánh giá hiệu năng hệ thống khi được triên khai thực tế.
Phần kết luận trình bày các kết quả đã đạt được của đề tài cũng như khả
năng ứng dụng thực tế của hệ thống và hướng phát triển để sản phẩm của đề tài thực
sự hữu ích trong việc quản lý thông tin địa lý biển Việt Nam.

CHƯƠNG I: HỆ THỐNG THÔNG TIN ĐỊA LÝ GIS VÀ ỨNG
DỤNG TRONG QUẢN LÝ DỮ LIỆU BẢN ĐỒ SỐ
1.1 Khái niệm về hệ thống thông tin địa lý
Có nhiều cách hiểu cũng như định nghĩa khác nhau về GIS, song đều có
điểm giống nhau như: bao hàm dữ liệu không gian, phân biệt giữa hệ thông tin quản
lý và GIS. So với bản đồ thì GIS lưu trữ và biểu diễn dữ liệu hoàn toàn độc lập với
nhau. GIS cung cấp khả năng quan sát trên các góc độ khác nhau với cùng một tập
dữ liệu.
Theo cách định nghĩa của dự án “The Geographer’s Craft” của khoa địa lý
trường đại học TEXAS : GIS là cơ sở dữ liệu (CSDL) số chuyên dụng trong đó hệ
trục toạ độ không gian là phương tiện tham chiếu chính. GIS gồm các công cụ để
thực hiện các công việc sau :
 Nhập số liệu từ bản đồ giấy, ảnh vệ tinh, ảnh máy bay, số liệu tổng
hợp từ các nguồn khác.
 Lưu trữ dữ liệu, khai thác, truy vấn CSDL.
 Biến đổi dữ liệu, phân tích, mô hình hoá bao gồm các dữ liệu thống kê
và dữ liệu không gian.
 Lập báo cáo gồm các bản đồ chuyên đề, bảng biểu, kế hoạch.
Từ định nghĩa trên cho thấy ba vấn đề cơ bản của GIS:
1. Thứ nhất: GIS có quan hệ với ứng dụng CSDL, toàn bộ thông tin
trong GIS đều liên kết với tham chiếu không gian, CSDL GIS sử
dụng phép chiếu không gian như phương tiện chính để lưu trữ và truy
cập thông tin.
2. Thứ hai: GIS là công nghệ tích hợp, một hệ thống GIS đầy đủ có khả
năng phân tích bao gồm phân tích ảnh vệ tinh, ảnh máy bay… hay tạo
mô hình thống kê, vẽ bản đồ.
3. Thứ ba : GIS không chỉ đơn thuần là hệ thống phần cứng, phần mềm
rời rạc mà còn sử dụng vào hỗ trợ quyết định.
Theo cách định nghĩa của David Cowen : GIS là hệ thống phần cứng, phần
mềm và các thủ tục được thiết kế để thu thập, quản lý, xử lý, phân tích, mô hình hoá
và hiển thị các dữ liệu qui chiếu không gian để giải quyết các vấn đề quản lý và lập
kế hoạch phức tạp.

Độ phức tạp của thế giới thực là không giới hạn. Để lưu trữ, quản lý các dữ
liệu về thế giới thực cần có một CSDL lớn. Khi lưu trữ dữ liệu này cần giảm số
lượng dữ liệu đến mức có thể quản lý được bằng các quá trình đơn giản hoá hay
trừu tượng hoá. Thực chất đó là quá trình tập trung chọn lọc những điểm cơ bản,
đặc trưng nhất của đối tượng cần lưu trữ, loại bỏ các chi tiết thừa không cần thiết
đồng thời hình tượng hoá đối tượng đó.

Hình 1.1 Mô hình một hệ thống thông tin địa lý
Mục tiêu của GIS là: cung cấp cấu trúc một hệ thống để quản lý các thông
tin địa lý khác nhau và phức tạp, các công cụ, các thao tác hiển thị, truy vấn, mô
phỏng… GIS lưu thông tin về thế giới thực thành các tầng bản đồ chuyên đề có khả
năng liên kết địa lý với nhau từ các đối tượng có liên quan, khi thể hiện một bản đồ
chuyên đề các tầng tương ứng được gọi ra.

Hình 1.2 Các tầng trong bản đồ đô thị
Ví dụ bản đồ một thành phố có thể được tách thành các tầng để hiển thị và
lưu trữ dữ liệu như hình trên. Vậy có thể hiểu GIS là một tập hợp có tổ chức gồm:
phần cứng, phần mềm, dữ liệu địa lý.
 Phần cứng gồm: hệ thống máy tính, các thiết bị ngoại vi đặc biệt như bàn số
hoá, máy vẽ, máy quét ảnh vào ra và thậm trí là cả các thiết bị công nghệ cao
phục vụ việc thu thập số liệu bản đồ như vệ tinh, máy bay viễn thám. Các
thiết bị này có thể được nối với nhau thông qua các thiết bị truyền tin hoặc
trực tiếp với mạng cục bộ.
Layer địa hình
Layer đường
thông
Layer nhà ở
Layer CTCC
GIS
+
trừu tượng
hoá Phần
mềm
công cụ

CSDL
Người sử dụng
Thế giới thực
Kết quả

 Phần mềm gồm: hệ điều hành hệ thống, phần mềm quản trị cơ sở dữ liệu,
phần mềm hiển thị đồ hoạ, các khối chương trình cung cấp cho người sử
dụng các công cụ quản lý và phân tích không gian dễ dàng và chính xác. Dựa
trên mục tiêu xây dựng của hệ thống GIS mà lựa chọn các giải pháp đồng bộ
cho phần cứng và phần mềm.

Hình 1.3 Phần mềm GIS và các chức năng thực hiện.
 Con người : ở đây là các chuyên viên tin học, chuyên gia GIS, thao tác viên
GIS, phát triển ứng dụng GIS bao gồm:
a. Người sử dụng hệ thống: là những người sử dụng GIS để giải quyết
các vấn đề không gian. Nhiệm vụ chủ yếu của họ là số hóa bản đồ,
kiểm tra lỗi, soạn thảo, phân tích các dữ liệu thô và đưa ra các giải
pháp cuối cùng để truy vấn dữ liệu địa lý. Những người này phải
thường xuyên được đào tạo lại do GIS thay đổi liên tục và yêu cầu
mới của kỹ thuật phân tích.
b. Thao tác viên hệ thống: có trách nhiệm vận hành hệ thống hàng ngày
để người sử dụng hệ thống làm việc hiệu quả. Công việc của họ là sửa
chữa khi chương trình bị tắc nghẽn hay là công việc trợ giúp nhân
viên thực hiện các phân tích có độ phức tạp cao. Họ còn làm việc như
quản trị hệ thống, quản trị CSDL, an toàn, toàn vẹn CSDL tránh hư
hỏng, mất mát dữ liệu.
c. Nhà cung cấp GIS: cung cấp các phần mềm, cập nhật phần mềm,
phương pháp nâng cấp cho hệ thống.
Phần
mềm thu
thập dữ
liệu
Giao
diện
người
dùng
Phân tích
không
gian
Hiển thị
báo cáo
Chuyển
đổi dữ
liệu
Hệ Quản trị
CSDL địa lý

d. Nhà cung cấp dữ liệu: là các cơ quan nhà nước hay tư nhân cung cấp
các dữ liệu sửa đổi từ nhà nước.
e. Người phát triển ứng dụng: là những lập trình viên, họ xây dựng giao
diện người dùng, giảm khó khăn các thao tác cụ thể trên hệ thống
GIS…
f. Chuyên viên phân tích hệ thống GIS: là nhóm người chuyên nghiên
cứu thiết kế hệ thống, được đào tạo chuyên nghiệp có trách nhiệm xác
định các mục tiêu của hệ GIS trong cơ quan, hiệu chỉnh hệ thống, đề
xuất kỹ thuật phân tích đúng đắn…
 Dữ liệu địa lý gồm Dữ liệu thống kê gắn theo các hiện tượng tự nhiên với
những mức độ chính xác khác nhau. Hệ thống thước đo của chúng bao gồm
các biến tên, số thứ tự, khoảng và tỉ lệ. Trong đó:
a. Biến tên: những biến chỉ có tên, không theo một trật tự nào cả, ví dụ
như các loại đất (công viên, vùng dân cư, đất công nghiệp…), loại cây
trồng (ngô, khoai, sắn)…
b. Biến thứ tự: là danh sách các lớp rời rạc nhưng có trật tự như trình độ
học vấn (tiểu học, trung học, đại học, sau đại học), độ lớn (nhỏ, trung
bình, lớn)… các giá trị ở đây chỉ là phản ánh một cách tương đối
không chính xác số lượng vì vậy không thể thực hiện các phép tính
toán được.
c. Biến khoảng: cũng có trình tự tự nhiên nhưng khoảng cách của chúng
có ý nghĩa như nhiệt độ, diện tích.
d. Biến tỷ lệ: có cùng đạc tính như biến khoảng nhưng chúng có giá trị 0
tự nhiên hay điểm bắt đầu như lượng mưa, dân số.
Ngoài bốn loại dữ liệu trên GIS còn phân chia dữ liệu thành hai lớp khác
nhau là không gian và phi không gian.Ví dụ như nhà hát lớn Hải Phòng, giá trị cặp
kinh độ, vĩ độ là dữ liệu không gian dạng đơn giản nhất và các thông tin khác như
khối lượng khí lưu thông, kết cấu thép… là dữ liệu thuộc tính hay phi không gian.
Mỗi hệ GIS đều có kết nối giữa hai loại dữ liệu này.
Hệ GIS cần phải hiểu được dữ liệu trong các khuôn mẫu khác nhau không
chỉ riêng khuôn dữ liệu triêng của hệ thống. Ví dụ như đường biên bản đồ có thể
trong khuôn mẫu tệp DXF của AutoCad hay BNA của AtlasGis. Thông thường,
GIS hiểu ngay khuôn mẫu DXF mà không cần sửa đổi đồng thời GIS phải hiểu
ngay khuôn mẫu DBF của các thuộc tính được lưu trữ kèm theo. Phần mềm GIS lý

tưởng đọc được các dữ liệu raster (DEN, GIFF, TIFF, JPEG, EPS) và khuôn mẫu
vectơ (TIGER, HPGL, DXF, DLG, Postscript) một số phần mềm GIS chỉ có chức
năng nhập dữ liệu vào các cấu trúc dữ liệu đơn giản như cấu trúc thực thể, cấu trúc
tô pô. Với dữ liệu ba chiều, phần lớn phần mềm GIS trợ giúp lưới tam giác không
đều (TIN), một số khác trợ giúp cấu trúc raster trên cơ sở lưới bao vây và cây tứ
phân, số còn lại xây dựng một khuôn mẫu riêng cho mình tùy vào nhà sản xuất
phầm mềm nhưng thường là theo khuôn mẫu chuẩn quốc gia, quốc tế như SDTS
hay DIGEST.
1.2 Các phép chiếu không gian của GIS
1.2.1 Hệ thống tham chiếu không gian
Vị trí của vật thể trong không gian đều phải gắn liền với một hệ toạ độ.
Trong GIS, để biểu diễn dữ liệu không gian người ta thường dùng hai hệ toạ độ là:
hệ toạ độ địa lý và hệ toạ độ quy chiếu. Hệ toạ độ địa lý là hệ toạ độ lấy mặt cầu ba
chiều bao quanh trái đất làm cơ sở. Một điểm được xác định bằng kinh độ và vĩ độ
của nó trên mặt cầu. Hệ toạ độ quy chiếu là hệ toạ độ hai chiều thu được bằng cách
chiếu dữ liệu bản đồ nằm trên hệ toạ độ địa lý về một mặt phẳng.

Hình 1.4 Mô phỏng cách biểu diễn trên quả cầu
1.2.2 Hệ toạ độ địa lý
Hệ tọa độ địa lý dùng bề mặt hình cầu để xác định vị trí của một điểm trên
trái đất, đơn vị đo của hệ là độ. Vì đây là hệ tọa độ gắn liền với trục trái đất nên để
xác định vị trí của đối tượng người ta chia bề mặt trái đất thành các đường kinh
tuyến và vĩ tuyến. Kinh tuyến là các đường cong cách đều nhau chạy qua hai điểm
cực Bắc và Nam, vĩ tuyến là các đường tròn song song có tâm nằm trên trục của trái
đất. Giao điểm giữa kinh tuyến và vĩ tuyến tạo thành các ô lưới. Trong số các kinh
tuyến và vĩ tuyến có hai đường quan trọng nhất được lấy làm gốc toạ độ đó là:
đường xích đạo và kinh tuyến chạy qua vùng Greenland nước Anh. Giao điểm giữa

Tác giả

Đặng Hoàng Anh

Nhà xuất bản

ĐHCN

Năm xuất bản

2011

Người hướng dẫn

Đỗ Trung Tuấn

Định danh

00050000895

Kiểu

text

Định dạng

text/pdf

Chủ đề

Hệ thống thông tin địa lý,Biển,Hải Phòng,Dữ liệu,Bản đồ

Nhà xuất bản

Khoa công nghệ thông tin,

Trường đại học Công nghệ

Các đánh giá

Hiện chưa có đánh giá cho sản phẩm.

Hãy là người đầu tiên đánh giá “Hệ thống thông tin địa lý ( GIS) ứng dụng trong quản lý thông tin địa lý biển Hải Phòng”

Email của bạn sẽ không được hiển thị công khai. Các trường bắt buộc được đánh dấu *