• Kiểm tra đơn hàng
  • Hỗ trợ
  • Nạp tiền
  • Đăng ký
  • Đăng nhập
Tìm kiếm :    Giá từ :    ~ Đến :  

Công nghệ GIS

=====================

Các mô hình đồ họa cổ điển xử lý thông tin bản đồ gặp rất nhiều khó khăn trong xử lý đồng thời dữ liệu không gian và dữ liệu thuộc tính. Điều này đã dẫn đến sự phát triển các phương pháp và kỹ thuật xử lý tổng hợp thông tin nhằm phục vụ tốt hơn cho công tác quy hoạch và ra quyết định.

Tất cả các cố gắng này nhằm phát triển các công cụ hữu ích phục vụ cho việc thu thập, lưu trữ, truy cập, chuyển đổi, tích hợp và hiển thị dữ liệu không gian. Tập hợp tất cả các công cụ này cùng với một số thành phần khác cấu thành nên Hệ thống thông tin địa lý (GIS – Geographic Information System).

ĐỊNH NGHĨA GIS

Có rất nhiều định nghĩa về GIS:

GIS là công cụ trên cơ sở nền máy tính để lập bản đồ và phân tích những hiện tượng đang tồn tại và các sự kiện xảy ra trên trái đất (Environmental System Research Institute ESRI – Mỹ).

GIS là hệ thống phần cứng, phần mềm và các thủ tục được thiết kế nhằm thu thập, quản lý, xử lý, phân tích, mô hình hóa và hiển thị các dữ liệu quy chiếu không gian để giải quyết các vấn đề quản lý và lập kế hoạch (National Center for Geography Information and Analysis NCGIA – Mỹ).

GIS là một tập hợp các nguyên lý, phương pháp, dụng cụ và dữ liệu quy chiếu không gian được sử dụng để nhập, lưu trữ, chuyển đổi, phân tích, lập mô hình, mô phỏng và lập bản đồ các hiện tượng, sự kiện trên trái đất, nhằm sản sinh các thông tin thiết thực hổ trợ cho việc ra quyết định (Thériault – Canada) ….

Một cách tổng quát, GIS là hệ thống các công cụ nền máy tính dùng thu thập, lưu trữ, truy cập và biến đổi, phân tích và thể hiện dữ liệu liên quan đến vị trí bề mặt trái đất, và tích hợp các dữ liệu cần thiết vào quá trình lập quyết định.

CÁC THÀNH PHẦN CỦA GIS

Năm thành phần quan trọng cấu thành nên GIS:

Hình 1: Năm thành phần chính cấu thành GIS. 

a) Phần cứng:

Máy tính (computer) hoặc cụ thể là bộ xử lý trung tâm (CPU), máy vẽ (plotters), máy in (printer), bàn số hoá (digitizer), thiết bị quét ảnh (scanners), các phương tiện lưu trữ số liệu (Floppy diskettes, optical cartridges, C.D ROM v.v...).

Hình 2: Các thành phần chính của phần cứng của GIS. 

b) Phần mềm:

Phần mềm GIS cung cấp các chức năng và các công cụ cần thiết để lưu giữ, phân tích và hiển thị thông tin địa lý. Các thành phần chính trong phần mềm GIS là:

Nhập và kiểm chứng dữ liệu.

Lưu trữ và quản lý dữ liệu.

Xuất và thể hiện dữ liệu.

Biến đổi dữ liệu.

Giao tiếp với người sử dụng.

c) Dữ liệu:

Có thể coi thành phần quan trọng nhất trong một hệ GIS là dữ liệu. Các dữ liệu địa lý và dữ liệu thuộc tính liên quan có thể được người sử dụng tự tập hợp hoặc được mua từ nhà cung cấp dữ liệu thương mại. Hệ GIS sẽ kết hợp dữ liệu không gian với các nguồn dữ liệu khác, thậm chí có thể sử dụng hệ quản trị cơ sở dữ liệu để tổ chức lưu giữ và quản lý dữ liệu.

d) Con người:

Công nghệ GIS sẽ bị hạn chế nếu không có con người tham gia quản lý hệ thống và phát triển những ứng dụng GIS trong thực tế. Người sử dụng GIS có thể là những chuyên gia kỹ thuật, người thiết kế và duy trì hệ thống, hoặc những người dùng GIS để giải quyết các vấn đề trong công việc.

e) Phương pháp:

Phân tích dữ liệu không gian.

Phân tích dữ liệu thuộc tính.

Phân tích kết hợp dữ liệu thuộc tính và dữ liệu không gian.

CÁC LĨNH VỰC ÁP DỤNG GIS

- Lĩnh vực quản lý tài nguyên thiên nhiên và môi trường:

+ Quản trị rừng (theo dõi sự thay đổi, phân loại...).

+ Quản lý và quy hoạch đồng bằng ngập lũ, lưu vực sông.

- Phân tích các biến động khí hậu, thuỷ văn.

- Phân tích các tác động môi trường (EIA – Environment Impact Analysis ).

+ Quản lý chất lượng nước.

- Lĩnh vực kinh tế, xã hội:

+ Quản lý dân số.

+ Quản trị mạng lưới giao thông (thuỷ - bộ).

+ Quản lý mạng lưới y tế, giáo dục.

- Điều tra và quản lý hệ thống cơ sở hạ tầng.

- Nghiên cứu hỗ trợ các chương trình quy hoạch phát triển:

+ Đánh giá khả năng thích nghi cây trồng, vật nuôi và động vật hoang dã.

+ Định hướng và xác định các vùng phát triển tối ưu trong sản xuất nông nghiệp.

+ Hỗ trợ quy hoạch và quản lý các vùng bảo tồn thiên nhiên.

+ Đánh giá khả năng và định hướng quy hoạch các vùng đô thị, công nghiệp lớn

- Hỗ trợ bố trí mạng lưới y tế, giáo dục.

- Lĩnh vực sản xuất nông nghiệp và phát triển nông thôn:

+ Thổ nhưỡng: Xây dựng các bản đồ đất, đặc trưng hóa các lớp phủ thổ nhưỡng

+ Trồng trọt: Theo dõi mạng lưới khuyến nông, khảo sát nghiên cứu dịch bệnh cây trồng.

- Quy hoạch thủy văn và tưới tiêu, nghiên cứu đánh giá ngập lũ.

+ Chăn nuôi gia súc/ gia cầm: thống kê, phân bố, khảo sát theo dõi và dự báo dịch bệnh.

Công nghệ GIS

1. KHÁI QUÁT VỀ HỆ THÔNG TIN ĐỊA LÝ (GIS–GEOGRAPHIC INFORMATION SYSTEM)

Tính có ích của thông tin không gian được thừa nhận từ rất sớm và các bản đồ chứa đựng thông tin không gian trở thành một bộ phận không thể thiếu của quá trình quy hoạch và lập quyết định. Với sự đa dạng của các loại bản đồ trong việc thể hiện các đối tượng khác nhau trên bề mặt trái đất, các nhà quy hoạch nhận thức được sự cần thiết trong xử lý đồng thời nhiều hơn một bản đồ.

Các mô hình đồ họa cổ điển xử lý thông tin bản đồ gặp rất nhiều khó khăn trong xử lý đồng thời dữ liệu không gian và dữ liệu thuộc tính. Điều này đã dẫn đến sự phát triển các phương pháp và kỹ thuật xử lý tổng hợp thông tin nhằm phục vụ tốt hơn cho công tác quy hoạch và ra quyết định.

Tất cả các cố gắng này nhằm phát triển các công cụ hữu ích phục vụ cho việc thu thập, lưu trữ, truy cập, chuyển đổi, tích hợp và hiển thị dữ liệu không gian. Tập hợp tất cả các công cụ này cùng với một số thành phần khác cấu thành nên Hệ thống thông tin địa lý (GIS – Geographic Information System).

2. ĐỊNH NGHĨA GIS

Có rất nhiều định nghĩa về GIS:

GIS là công cụ trên cơ sở nền máy tính để lập bản đồ và phân tích những hiện tượng đang tồn tại và các sự kiện xảy ra trên trái đất (Environmental System Research Institute ESRI – Mỹ).

GIS là hệ thống phần cứng, phần mềm và các thủ tục được thiết kế nhằm thu thập, quản lý, xử lý, phân tích, mô hình hóa và hiển thị các dữ liệu quy chiếu không gian để giải quyết các vấn đề quản lý và lập kế hoạch (National Center for Geography Information and Analysis NCGIA – Mỹ).

GIS là một tập hợp các nguyên lý, phương pháp, dụng cụ và dữ liệu quy chiếu không gian được sử dụng để nhập, lưu trữ, chuyển đổi, phân tích, lập mô hình, mô phỏng và lập bản đồ các hiện tượng, sự kiện trên trái đất, nhằm sản sinh các thông tin thiết thực hổ trợ cho việc ra quyết định (Thériault – Canada) ….

Một cách tổng quát, GIS là hệ thống các công cụ nền máy tính dùng thu thập, lưu trữ, truy cập và biến đổi, phân tích và thể hiện dữ liệu liên quan đến vị trí bề mặt trái đất, và tích hợp các dữ liệu cần thiết vào quá trình lập quyết định.

3. CÁC THÀNH PHẦN CỦA GIS

Năm thành phần quan trọng cấu thành nên GIS:

Hình 1: Năm thành phần chính cấu thành GIS. 

a) Phần cứng:

Máy tính (computer) hoặc cụ thể là bộ xử lý trung tâm (CPU), máy vẽ (plotters), máy in (printer), bàn số hoá (digitizer), thiết bị quét ảnh (scanners), các phương tiện lưu trữ số liệu (Floppy diskettes, optical cartridges, C.D ROM v.v...).

Hình 2: Các thành phần chính của phần cứng của GIS.

b) Phần mềm:

Phần mềm GIS cung cấp các chức năng và các công cụ cần thiết để lưu giữ, phân tích và hiển thị thông tin địa lý. Các thành phần chính trong phần mềm GIS là:

Nhập và kiểm chứng dữ liệu.

Lưu trữ và quản lý dữ liệu.

Xuất và thể hiện dữ liệu.

Biến đổi dữ liệu.

Giao tiếp với người sử dụng.

c) Dữ liệu:

Có thể coi thành phần quan trọng nhất trong một hệ GIS là dữ liệu. Các dữ liệu địa lý và dữ liệu thuộc tính liên quan có thể được người sử dụng tự tập hợp hoặc được mua từ nhà cung cấp dữ liệu thương mại. Hệ GIS sẽ kết hợp dữ liệu không gian với các nguồn dữ liệu khác, thậm chí có thể sử dụng hệ quản trị cơ sở dữ liệu để tổ chức lưu giữ và quản lý dữ liệu.

d) Con người:

Công nghệ GIS sẽ bị hạn chế nếu không có con người tham gia quản lý hệ thống và phát triển những ứng dụng GIS trong thực tế. Người sử dụng GIS có thể là những chuyên gia kỹ thuật, người thiết kế và duy trì hệ thống, hoặc những người dùng GIS để giải quyết các vấn đề trong công việc.

e) Phương pháp:

Phân tích dữ liệu không gian.

Phân tích dữ liệu thuộc tính.

Phân tích kết hợp dữ liệu thuộc tính và dữ liệu không gian.

4. CÁC LĨNH VỰC ÁP DỤNG GIS

- Lĩnh vực quản lý tài nguyên thiên nhiên và môi trường:

+ Quản trị rừng (theo dõi sự thay đổi, phân loại...).

+ Quản lý và quy hoạch đồng bằng ngập lũ, lưu vực sông.

- Phân tích các biến động khí hậu, thuỷ văn.

- Phân tích các tác động môi trường (EIA – Environment Impact Analysis ).

+ Quản lý chất lượng nước.

- Lĩnh vực kinh tế, xã hội:

+ Quản lý dân số.

+ Quản trị mạng lưới giao thông (thuỷ - bộ).

+ Quản lý mạng lưới y tế, giáo dục.

- Điều tra và quản lý hệ thống cơ sở hạ tầng.

- Nghiên cứu hỗ trợ các chương trình quy hoạch phát triển:

+ Đánh giá khả năng thích nghi cây trồng, vật nuôi và động vật hoang dã.

+ Định hướng và xác định các vùng phát triển tối ưu trong sản xuất nông nghiệp.

+ Hỗ trợ quy hoạch và quản lý các vùng bảo tồn thiên nhiên.

+ Đánh giá khả năng và định hướng quy hoạch các vùng đô thị, công nghiệp lớn

- Hỗ trợ bố trí mạng lưới y tế, giáo dục.

- Lĩnh vực sản xuất nông nghiệp và phát triển nông thôn:

+ Thổ nhưỡng: Xây dựng các bản đồ đất, đặc trưng hóa các lớp phủ thổ nhưỡng

+ Trồng trọt: Theo dõi mạng lưới khuyến nông, khảo sát nghiên cứu dịch bệnh cây trồng.

- Quy hoạch thủy văn và tưới tiêu, nghiên cứu đánh giá ngập lũ.

+ Chăn nuôi gia súc/ gia cầm: thống kê, phân bố, khảo sát theo dõi và dự báo dịch bệnh.