Link tải luận văn miễn phí cho ae Kết Nối
ĐẶT VẤN ĐỀ
Trong những thập kỷ gần đây, công nghệ thông tin phát triển nhanh chóng và có mặt ở hầu khắp các lĩnh vực khoa học và xã hội. Với ngành địa lý, thuật ngữ GIS hay hệ thống thông tin địa lý đã trở nên quen thuộc. Phân tích dữ liệu bản đồ bao gồm quá trình thu thập, lưu trữ, phân tích và kết xuất dữ liệu. Quá trình này trước đây thường được làm bằng tay, trên dữ liệu tương tự và sản phẩm tạo ra là bản đồ giấy. Tuy nhiên, vấn đề là dữ liệu được lấy từ rất nhiều nguồn khác nhau, tại các vị trí khác nhau do đó mà chúng thường có tỷ lệ và phép chiếu khác nhau. Để tổng hợp được nguồn dữ liệu này ta cần quy đổi chúng về cùng một tỷ lệ và phép chiếu. Công việc này tốn rất nhiều thời gian và tiền bạc mà độ chính xác lại không cao. Sự ra đời của GIS đã cho ta một cái nhìn khác về phân tích dữ liệu bản đồ. Các bản đồ giờ đây được số hoá và đặt trong một hệ toạ độ tiêu chuẩn, việc tổng hợp và quy đổi dữ liệu được thực hiện dễ dàng bằng các phần mềm chuyên dụng.
Cùng với tập các tiến trình xử lý dữ liệu thô để sản sinh ra các thông tin có ích cho công tác lập quyết định, hệ thống thông tin địa lý đã được thiết kế để làm việc với dữ liệu quy chiếu hay toạ độ địa lý. Nhờ vào khả năng sử dụng dữ liệu không gian và phi không gian từ các nguồn khác nhau nên công nghệ GIS được ứng dụng trong rất nhiều lĩnh vực như quản lý hệ thống đường phố, quản lý giám sát tài nguyên, thiên nhiên môi trường, quản lý quy hoạch, quản lý thiết bị, phân tích tổng điều tra dân số, lập bản đồ các dịch vụ y tế, bưu điện… Đồng thời GIS cũng là sự hội tụ của các lĩnh vực công nghệ và các ngành truyền thống: địa lý, bản đồ, khoa học viễn thám, thống kê, khoa học máy tính, toán học… Nó hợp nhất các số liệu mang tính liên ngành bằng tổng hợp, mô hình hoá và phân tích. Vì vậy có thể nói, GIS được xây dựng trên các tri thức của nhiều ngành khoa học khác nhau để tạo ra ngành khoa học mới.
Một điểm mạnh của GIS so với các công nghệ trước đây là khả năng tích hợp dữ liệu không gian và dữ liệu thuộc tính (phi không gian) bên trong một hệ quản trị cơ sở dữ liệu quan hệ. Điều này giúp cho việc biểu diễn thông tin bản đồ linh động và trực quan hơn. Đặc biệt là khi những thông tin này được đưa lên mạng Internet.
Hiện nay, vấn đề giao thông luôn là vấn đề nóng bỏng của mọi quốc gia khiến cho thông tin về nó ngày càng quan trọng, đặc biệt là khi nước ta đang trong quá trình xây dựng cơ sở hạ tầng giao thông tốt nhằm phục vụ cho việc đi lại trong các thành phố và các địa điểm lân cận thêm thuận tiện. Do đó rất cần thiết phải có một hệ thống cung cấp thông tin về giao thông đến tất cả mọi người dân. ArcGIS là một công cụ mạnh mẽ, cho phép ta kết xuất dữ liệu bản đồ dưới dạng ảnh phục vụ cho việc truyền qua mạng, thực hiện các phép toán phân tích không gian cơ bản để từ đó xây dựng nên các chức năng tra cứu bản đồ có kết hợp yếu tố không gian và thuộc tính, điều mà các công nghệ khác không làm được. Qua quá trình tìm hiểu và nghiên cứu, em muốn áp dụng những kiến thức được học trên ghế nhà trường vào công việc cụ thể. Được sự hướng dẫn của thầy PGS.TS. Nguyễn Cảnh Lương, em đã quyết định chọn cho mình một đề tài nhỏ nhưng rất thực tế về vấn đề quản lý giao thông, đó là: “Quản lý hệ thống cây xăng ứng dụng công nghệ GIS”. Đề tài được xây dựng với mục đích đưa ra thông tin chính xác về vị trí các cây xăng thuộc địa bàn Hà Nội giúp cho người điều khiển phương tiện giao thông có thể xác định chính xác được phương hướng đến các trạm xăng một cách gần nhất và nhanh nhất, tiết kiệm thời gian và công sức cho người tham gia giao thông. Mặc dù có nhiều cố gắng nhưng đây chưa phải thưc sự là một web site hoàn thiện để đưa vào sử dụng vì web site chưa sử lý được nhiều chi tiết phức tạp. Vì đây là lần đầu tiên là em làm quen với công nghệ GIS, một công nghệ còn rất mới ở nước ta, khả năng bản thân còn hạn chế và thời lượng thực hiện có hạn, do vậy em không tránh khỏi những thiếu sót. Vì vậy em rất mong được sự góp ý của các thầy cô cùng các bạn để web site ngày càng hoàn thiện và có thể áp dụng trong tương lai.
Em xin chân thành Thank thầy PGS.TS. Nguyễn Cảnh Lương và các thầy cô giáo trong khoa Toán - Tin Ứng Dụng đã tạo điều kiện cho em hoàn tất đề tài nghiên cứu này.
CHƯƠNG I
TỔNG QUAN VỀ GIS
I. KHÁI NIỆM GIS
GIS - Geographic Information System hay hệ thống thông tin địa lý được hình thành từ ba khái niệm địa lý, thông tin và hệ thống. Khái niệm “địa lý” liên quan đến các đặc trưng về không gian, vị trí. Các đặc trưng này ánh xạ trực tiếp đến các đối tượng trong không gian. Chúng có thể là vật lý, văn hoá, kinh tế, tự nhiên... Khái niệm “thông tin” đề cập đến phần dữ liệu được quản lý bởi GIS. Đó là các dữ liệu về thuộc tính và không gian của đối tượng. GIS có tính “hệ thống” tức là hệ thống GIS được xây dựng từ các module. Việc tạo module giúp thuận lợi trong việc quản lý và hợp nhất.
GIS là một hệ thống có ứng dụng rất lớn. Từ năm 1980 đến nay đã có rất nhiều các định nghĩa được đưa ra, tuy nhiên không có định nghĩa nào khái quát đầy đủ về GIS vì phần lớn chúng đều được xây dựng trên khía cạnh ứng công cụ thể trong từng lĩnh vực. Có ba định nghĩa được dùng nhiều nhất:
+ GIS là một hệ thống thông tin được thiết kế để làm việc với các dữ liệu trong một hệ toạ độ quy chiếu. GIS bao gồm một hệ cơ sở dữ liệu và các cách để thao tác với dữ liệu đó.
+ GIS là một hệ thống nhằm thu thập, lưu trữ, kiểm tra, tích hợp, thao tác, phân tích và hiển thị dữ liệu được quy chiếu cụ thể vào trái đất.
+ GIS là một chương trình máy tính hỗ trợ việc thu thập, lưu trữ, phân tích và hiển thị dữ liệu bản đồ.
1. Mô hình công nghệ
Một cách khái quát, có thể hiểu một hệ GIS như là một quá trình sau:
Hình 1.1 Mô hình công nghệ GIS
+ Dữ liệu vào: dữ liệu được nhập từ các nguồn khác nhau như chuyển đổi giữa các cách biểu diễn dữ liệu, máy quét, hình ảnh từ vệ tinh, ảnh chụp…
+ Quản lý dữ liệu: sau khi dữ liệu được thu thập và tổng hợp, GIS cần cung cấp các thiết bị có thể lưu và bảo trì dữ liệu nhằm đảm bảo về bảo mật số liệu, tích hợp số liệu, lọc và đánh giá số liệu, khả năng duy trì. GIS lưu thông tin thế giới thực thành các tầng dữ liệu riêng biệt, các tầng này đặt trong cùng một hệ trục toạ độ và chúng có khả năng liên kết với nhau.
+ Xử lý dữ liệu: các thao tác xử lý dữ liệu được thực hiện để tạo ra thông tin. Nó giúp cho người sử dụng quyết định cần làm tiếp công việc gì. Kết quả của xử lý dữ liệu là tạo ra các ảnh, báo cáo và bản đồ.
+ Phân tích và mô hình: số liệu tổng hợp và chuyển đổi chỉ là một phần của GIS. Những yêu cầu tiếp theo là khả năng giải mã và phân tích về mặt định tính và định lượng thông tin đã thu thập.
+ Dữ liệu ra: một trong các phương diện công nghệ GIS là sự thay đổi của các phương pháp khác nhau trong đó thông tin có thể hiển thị khi nó được xử lý bằng GIS. Các phương pháp truyền thống là bảng và đồ thị có thể cung cấp bằng các bản đồ và ảnh 3 chiều.
2. Các lĩnh vực khoa học liên quan đến GIS
GIS là sự hội tụ các lĩnh vực công nghệ và các ngành truyền thống, nó hợp nhất các số liệu mang tính liên ngành bằng tổng hợp, mô hình hoá và phân tích. Vì vậy có thể nói GIS được xây dựng trên các tri thức của nhiều ngành khoa học khác nhau để tạo ra các hệ thống phục vụ mục đích cụ thể. Các ngành này bao gồm:
+ Ngành địa lý: là ngành liên quan mật thiết đến việc biểu diễn thế giới và vị trí của đối tượng trong thế giới. Nó có truyền thống lâu đời về phân tích không gian và nó cung cấp các kỹ thuật phân tích không gian khi nghiên cứu.
+ Ngành bản đồ: nguồn dữ liệu đầu vào chính của GIS là các bản đồ. Ngành bản đồ có truyền thống lâu đời trong việc thiết kế bản đồ, do vậy nó cũng là khuân mẫu quan trọng nhất của đầu ra GIS.
+ Công nghệ viễn thám: các ảnh vệ tinh và ảnh máy bay là nguồn dữ liệu địa lý quan trọng cho hệ GIS. Viễn thám bao gồm cả kỹ thuật thu thập và xử lý dữ liệu ở mọi vị trí trên quả địa cầu. Các dữ liệu đầu ra của hệ thống ảnh vệ tinh có thể được trộn với các lớp dữ liệu của GIS.
+ Ảnh máy bay: khi ta xây dựng bản đồ có tỷ lệ cao thì ảnh chụp từ máy bay là nguồn dữ liệu chính về bền mặt trái đất được sử dụng làm đầu vào.
+ Bản đồ địa hình: cung cấp dữ liệu có chất lượng cao về vị trí của ranh giới đất đai, nhà cửa…
+ Ngành thống kê: các kỹ thuật thống kê được sử dụng để phân tích dữ liệu GIS. Nó là đặc biệt quan trọng trong việc xác định sự phát sinh các lỗi hay tính không chắc chắn trong số liệu của GIS.
+ Khoa học tính toán: tự động thiết kế máy tính cung cấp kỹ thuật nhập, hiển thị biểu diễn dữ liệu. Đồ hoạ máy tính cung cấp công cụ để thể hiện, quản lý các đối tượng đồ hoạ. Quản trị cơ sở dữ liệu cho phép biểu diễn dữ liệu dưới dạng số, các thủ tục để thiết kế hệ thống, lưu trữ, xâm nhập, cập nhật.
+ Toán học: các ngành hình học, lý thuyết đồ thị được sử dụng trong thiết kế hệ GIS và phân tích dữ liệu không gian.
3. Một số ứng dụng
Công nghệ GIS ngày càng được sử dụng rộng rãi. GIS có khả năng sử dụng dữ liệu không gian và thuộc tính (phi không gian) từ các nguồn khác nhau khi thực hiện phân tích không gian để trả lời các câu hỏi của người sử dụng. Một số ứng công cụ thể của GIS thường thấy trong thực tế là:
+ Quản lý hệ thống đường phố bao gồm các chức năng: tìm kiếm toạ độ khi xác định được vị trí đường phố hay tìm vị trí khi biết trước toạ độ đường phố. Đường giao thông và sơ đồ; điều khiển đường đi, lập kế hoạch lưu thông xe cộ. Phân tích vị trí, chọn khu vực xây dựng các tiện ích như bãi đỗ xe, ga tàu xe… Lập kế hoạch phát triển giao thông.
+ Quản lý giám sát tài nguyên, thiên nhiên, môi trường bao gồm các chức năng: quản lý gió và sông ngòi, các nguồn nhân tạo, bình đồ lũ, vùng ngập úng, đất nông nghiệp, tầng ngập nước, rừng, vùng tự nhiên, phân tích tác động môi trường… Xác định ví trí chất thải độc hại. Mô hình hoá nước ngầm và đường ô nhiễm. Phân tích phân bố dân cư, quy hoạch tuyến tính.
+ Quản lý quy hoạch bao gồm các chức năng: phân vùng quy hoạch sử dụng đất. Các hiện trạng xu thế môi trường. Quản lý chất lượng nước.
+ Quản lý các thiết bị bao gồm các chức năng: xác định đường ống ngầm, cáp ngầm. Xác định tải trọng của lưới điện. Duy trì quy hoạch các thiết bị, sử dụng đường điện.
+ Phân tích tổng điều tra dân số, lập bản đồ các dịch vụ y tế, bưu điện và nhiều ứng dụng khác.
4. Các hệ thống tương tác
Các hệ thống xử lý số liệu: số liệu vào từ các bản đồ, ảnh hay đo đạc hiện trường cần được xử lý để đưa vào cơ sở dữ liệu số. Sau đó là quá trình lưu trữ số liệu, cách sử dụng, cập nhật…
Hệ phân tích dữ liệu: rút ra và phân tích, có thể đơn giản để đáp ứng yêu cầu hay các phân tích thống kê tổng hợp dữ liệu. Thông tin ra hay cách hiển thị kết quả có thể là bản đồ, bảng biểu và cũng có thể dùng để đưa vào một hệ dữ liệu số khác.
Hệ sử dụng thông tin: người dùng có thể là các nhà điều tra, quy hoạch, quản lý. Sự tương tác cần thiết giữa các nhóm GIS và người sử dụng để lập kế hoạch cho các thủ tục phân tích và hệ thống quản lý cấu trúc dữ liệu.
II. CÁC THÀNH PHẦN GIS
GIS bao gồm 5 thành phần:
- Con người
- Dữ liệu
- Phương pháp phân tích
- Phần cứng
- Phần mềm
Các thành phần này kết hợp với
Hình 4.14 Danh sách doanh thu của các cây xăng
KẾT LUẬN
Hệ thống thông tin địa lý - GIS là một lĩnh vực nghiên cứu và ứng dụng mới của Công nghệ thông tin, nó hình thành và phát triển trong môi trường công nghệ thông tin đang có nhiều phát triển nhanh chóng. Việc xây dựng các ứng dụng trên nền GIS đang được quan tâm cho các bài toán thực tế, đặc biệt là các ứng dụng trong lĩnh vực quản lý thông tin phục vụ cho việc tìm kiếm một cách nhanh chóng và chính xác.
Đề tài “Quản lý hệ thống cây xăng ứng dụng công nghệ GIS” đã cố gắng tiếp cận với lĩnh vực này. Vấn đề được quan tâm nghiên cứu là tìm hiểu cơ sở địa lý nơi tích hợp dữ liệu thuộc tính và dữ liệu không gian và khai thác các phép phân tích không gian cơ bản của GIS để phục vụ cho chức năng tra cứu thông tin.
Những kết quả đã đạt được:
+ Hiển thị dữ liệu bản đồ trên nền Web.
+ Thực hiện tương tác với các đối tượng đồ hoạ trên bản đồ.
+ Cập nhật được thông tin thuộc tính của các đối tượng có liên quan như nhân viên và doanh thu.
Đề tài này mới chỉ là bước đầu tiếp cận vào lĩnh vực GIS, còn rất nhiều vấn đề thiết thực có thể ứng dụng để phát triển đề tài.
Mặc dù kết quả thu được còn khá khiếm tốn nhưng đề tài này sẽ là nền tảng cho em có thể bước tiếp trong hướng nghiên cứu các vấn đề mới trong lĩnh vực GIS.
Em xin bày tỏ lòng Thank đến thầy PGS.TS. Nguyễn Cảnh Lương, người đã trực tiếp hướng dẫn em trong quá trình làm báo cáo thực tập. Em cũng xin chân thành Thank thầy PGS.TS. Phan Trung Huy và các cán bộ phòng GIS thuộc công ty FPT - IS đã giúp đỡ em hoàn thành bản báo cáo thực tập tốt nghiệp này.
Em xin chân thành cảm ơn!
TÀI LIỆU THAM KHẢO
[1]. Bob Booth and Andy Metchell, Getting started with ArcGIS, ESRI Press, 2000.
[2]. Mychael N.Demers, Fundamentals of Geographic Information System, 2nd Edition, Wiley Text Books, 2002.
[3]. Philppe Rgaux, Michel Scholl, Spatial Databases with Application to GIS, Morgan Kaufmann, 2001.
[4]. Stan Morain and Shirley Lopez Baros, Raster Imagery in Geographic Information System, OnWorld Press.
[5]. Principles of Geographic Information System, ITC cor module, Textbox.
[6]. Đặng Văn Đức, Hệ thông tin địa lý, Nhà xuất bản khoa học và Kỹ thuật, 2001.
Do Drive thay đổi chính sách, nên một số link cũ yêu cầu duyệt download. các bạn chỉ cần làm theo hướng dẫn.
Password giải nén nếu cần: ket-noi.com | Bấm trực tiếp vào Link để tải:
ĐẶT VẤN ĐỀ
Trong những thập kỷ gần đây, công nghệ thông tin phát triển nhanh chóng và có mặt ở hầu khắp các lĩnh vực khoa học và xã hội. Với ngành địa lý, thuật ngữ GIS hay hệ thống thông tin địa lý đã trở nên quen thuộc. Phân tích dữ liệu bản đồ bao gồm quá trình thu thập, lưu trữ, phân tích và kết xuất dữ liệu. Quá trình này trước đây thường được làm bằng tay, trên dữ liệu tương tự và sản phẩm tạo ra là bản đồ giấy. Tuy nhiên, vấn đề là dữ liệu được lấy từ rất nhiều nguồn khác nhau, tại các vị trí khác nhau do đó mà chúng thường có tỷ lệ và phép chiếu khác nhau. Để tổng hợp được nguồn dữ liệu này ta cần quy đổi chúng về cùng một tỷ lệ và phép chiếu. Công việc này tốn rất nhiều thời gian và tiền bạc mà độ chính xác lại không cao. Sự ra đời của GIS đã cho ta một cái nhìn khác về phân tích dữ liệu bản đồ. Các bản đồ giờ đây được số hoá và đặt trong một hệ toạ độ tiêu chuẩn, việc tổng hợp và quy đổi dữ liệu được thực hiện dễ dàng bằng các phần mềm chuyên dụng.
Cùng với tập các tiến trình xử lý dữ liệu thô để sản sinh ra các thông tin có ích cho công tác lập quyết định, hệ thống thông tin địa lý đã được thiết kế để làm việc với dữ liệu quy chiếu hay toạ độ địa lý. Nhờ vào khả năng sử dụng dữ liệu không gian và phi không gian từ các nguồn khác nhau nên công nghệ GIS được ứng dụng trong rất nhiều lĩnh vực như quản lý hệ thống đường phố, quản lý giám sát tài nguyên, thiên nhiên môi trường, quản lý quy hoạch, quản lý thiết bị, phân tích tổng điều tra dân số, lập bản đồ các dịch vụ y tế, bưu điện… Đồng thời GIS cũng là sự hội tụ của các lĩnh vực công nghệ và các ngành truyền thống: địa lý, bản đồ, khoa học viễn thám, thống kê, khoa học máy tính, toán học… Nó hợp nhất các số liệu mang tính liên ngành bằng tổng hợp, mô hình hoá và phân tích. Vì vậy có thể nói, GIS được xây dựng trên các tri thức của nhiều ngành khoa học khác nhau để tạo ra ngành khoa học mới.
Một điểm mạnh của GIS so với các công nghệ trước đây là khả năng tích hợp dữ liệu không gian và dữ liệu thuộc tính (phi không gian) bên trong một hệ quản trị cơ sở dữ liệu quan hệ. Điều này giúp cho việc biểu diễn thông tin bản đồ linh động và trực quan hơn. Đặc biệt là khi những thông tin này được đưa lên mạng Internet.
Hiện nay, vấn đề giao thông luôn là vấn đề nóng bỏng của mọi quốc gia khiến cho thông tin về nó ngày càng quan trọng, đặc biệt là khi nước ta đang trong quá trình xây dựng cơ sở hạ tầng giao thông tốt nhằm phục vụ cho việc đi lại trong các thành phố và các địa điểm lân cận thêm thuận tiện. Do đó rất cần thiết phải có một hệ thống cung cấp thông tin về giao thông đến tất cả mọi người dân. ArcGIS là một công cụ mạnh mẽ, cho phép ta kết xuất dữ liệu bản đồ dưới dạng ảnh phục vụ cho việc truyền qua mạng, thực hiện các phép toán phân tích không gian cơ bản để từ đó xây dựng nên các chức năng tra cứu bản đồ có kết hợp yếu tố không gian và thuộc tính, điều mà các công nghệ khác không làm được. Qua quá trình tìm hiểu và nghiên cứu, em muốn áp dụng những kiến thức được học trên ghế nhà trường vào công việc cụ thể. Được sự hướng dẫn của thầy PGS.TS. Nguyễn Cảnh Lương, em đã quyết định chọn cho mình một đề tài nhỏ nhưng rất thực tế về vấn đề quản lý giao thông, đó là: “Quản lý hệ thống cây xăng ứng dụng công nghệ GIS”. Đề tài được xây dựng với mục đích đưa ra thông tin chính xác về vị trí các cây xăng thuộc địa bàn Hà Nội giúp cho người điều khiển phương tiện giao thông có thể xác định chính xác được phương hướng đến các trạm xăng một cách gần nhất và nhanh nhất, tiết kiệm thời gian và công sức cho người tham gia giao thông. Mặc dù có nhiều cố gắng nhưng đây chưa phải thưc sự là một web site hoàn thiện để đưa vào sử dụng vì web site chưa sử lý được nhiều chi tiết phức tạp. Vì đây là lần đầu tiên là em làm quen với công nghệ GIS, một công nghệ còn rất mới ở nước ta, khả năng bản thân còn hạn chế và thời lượng thực hiện có hạn, do vậy em không tránh khỏi những thiếu sót. Vì vậy em rất mong được sự góp ý của các thầy cô cùng các bạn để web site ngày càng hoàn thiện và có thể áp dụng trong tương lai.
Em xin chân thành Thank thầy PGS.TS. Nguyễn Cảnh Lương và các thầy cô giáo trong khoa Toán - Tin Ứng Dụng đã tạo điều kiện cho em hoàn tất đề tài nghiên cứu này.
CHƯƠNG I
TỔNG QUAN VỀ GIS
I. KHÁI NIỆM GIS
GIS - Geographic Information System hay hệ thống thông tin địa lý được hình thành từ ba khái niệm địa lý, thông tin và hệ thống. Khái niệm “địa lý” liên quan đến các đặc trưng về không gian, vị trí. Các đặc trưng này ánh xạ trực tiếp đến các đối tượng trong không gian. Chúng có thể là vật lý, văn hoá, kinh tế, tự nhiên... Khái niệm “thông tin” đề cập đến phần dữ liệu được quản lý bởi GIS. Đó là các dữ liệu về thuộc tính và không gian của đối tượng. GIS có tính “hệ thống” tức là hệ thống GIS được xây dựng từ các module. Việc tạo module giúp thuận lợi trong việc quản lý và hợp nhất.
GIS là một hệ thống có ứng dụng rất lớn. Từ năm 1980 đến nay đã có rất nhiều các định nghĩa được đưa ra, tuy nhiên không có định nghĩa nào khái quát đầy đủ về GIS vì phần lớn chúng đều được xây dựng trên khía cạnh ứng công cụ thể trong từng lĩnh vực. Có ba định nghĩa được dùng nhiều nhất:
+ GIS là một hệ thống thông tin được thiết kế để làm việc với các dữ liệu trong một hệ toạ độ quy chiếu. GIS bao gồm một hệ cơ sở dữ liệu và các cách để thao tác với dữ liệu đó.
+ GIS là một hệ thống nhằm thu thập, lưu trữ, kiểm tra, tích hợp, thao tác, phân tích và hiển thị dữ liệu được quy chiếu cụ thể vào trái đất.
+ GIS là một chương trình máy tính hỗ trợ việc thu thập, lưu trữ, phân tích và hiển thị dữ liệu bản đồ.
1. Mô hình công nghệ
Một cách khái quát, có thể hiểu một hệ GIS như là một quá trình sau:
Hình 1.1 Mô hình công nghệ GIS
+ Dữ liệu vào: dữ liệu được nhập từ các nguồn khác nhau như chuyển đổi giữa các cách biểu diễn dữ liệu, máy quét, hình ảnh từ vệ tinh, ảnh chụp…
+ Quản lý dữ liệu: sau khi dữ liệu được thu thập và tổng hợp, GIS cần cung cấp các thiết bị có thể lưu và bảo trì dữ liệu nhằm đảm bảo về bảo mật số liệu, tích hợp số liệu, lọc và đánh giá số liệu, khả năng duy trì. GIS lưu thông tin thế giới thực thành các tầng dữ liệu riêng biệt, các tầng này đặt trong cùng một hệ trục toạ độ và chúng có khả năng liên kết với nhau.
+ Xử lý dữ liệu: các thao tác xử lý dữ liệu được thực hiện để tạo ra thông tin. Nó giúp cho người sử dụng quyết định cần làm tiếp công việc gì. Kết quả của xử lý dữ liệu là tạo ra các ảnh, báo cáo và bản đồ.
+ Phân tích và mô hình: số liệu tổng hợp và chuyển đổi chỉ là một phần của GIS. Những yêu cầu tiếp theo là khả năng giải mã và phân tích về mặt định tính và định lượng thông tin đã thu thập.
+ Dữ liệu ra: một trong các phương diện công nghệ GIS là sự thay đổi của các phương pháp khác nhau trong đó thông tin có thể hiển thị khi nó được xử lý bằng GIS. Các phương pháp truyền thống là bảng và đồ thị có thể cung cấp bằng các bản đồ và ảnh 3 chiều.
2. Các lĩnh vực khoa học liên quan đến GIS
GIS là sự hội tụ các lĩnh vực công nghệ và các ngành truyền thống, nó hợp nhất các số liệu mang tính liên ngành bằng tổng hợp, mô hình hoá và phân tích. Vì vậy có thể nói GIS được xây dựng trên các tri thức của nhiều ngành khoa học khác nhau để tạo ra các hệ thống phục vụ mục đích cụ thể. Các ngành này bao gồm:
+ Ngành địa lý: là ngành liên quan mật thiết đến việc biểu diễn thế giới và vị trí của đối tượng trong thế giới. Nó có truyền thống lâu đời về phân tích không gian và nó cung cấp các kỹ thuật phân tích không gian khi nghiên cứu.
+ Ngành bản đồ: nguồn dữ liệu đầu vào chính của GIS là các bản đồ. Ngành bản đồ có truyền thống lâu đời trong việc thiết kế bản đồ, do vậy nó cũng là khuân mẫu quan trọng nhất của đầu ra GIS.
+ Công nghệ viễn thám: các ảnh vệ tinh và ảnh máy bay là nguồn dữ liệu địa lý quan trọng cho hệ GIS. Viễn thám bao gồm cả kỹ thuật thu thập và xử lý dữ liệu ở mọi vị trí trên quả địa cầu. Các dữ liệu đầu ra của hệ thống ảnh vệ tinh có thể được trộn với các lớp dữ liệu của GIS.
+ Ảnh máy bay: khi ta xây dựng bản đồ có tỷ lệ cao thì ảnh chụp từ máy bay là nguồn dữ liệu chính về bền mặt trái đất được sử dụng làm đầu vào.
+ Bản đồ địa hình: cung cấp dữ liệu có chất lượng cao về vị trí của ranh giới đất đai, nhà cửa…
+ Ngành thống kê: các kỹ thuật thống kê được sử dụng để phân tích dữ liệu GIS. Nó là đặc biệt quan trọng trong việc xác định sự phát sinh các lỗi hay tính không chắc chắn trong số liệu của GIS.
+ Khoa học tính toán: tự động thiết kế máy tính cung cấp kỹ thuật nhập, hiển thị biểu diễn dữ liệu. Đồ hoạ máy tính cung cấp công cụ để thể hiện, quản lý các đối tượng đồ hoạ. Quản trị cơ sở dữ liệu cho phép biểu diễn dữ liệu dưới dạng số, các thủ tục để thiết kế hệ thống, lưu trữ, xâm nhập, cập nhật.
+ Toán học: các ngành hình học, lý thuyết đồ thị được sử dụng trong thiết kế hệ GIS và phân tích dữ liệu không gian.
3. Một số ứng dụng
Công nghệ GIS ngày càng được sử dụng rộng rãi. GIS có khả năng sử dụng dữ liệu không gian và thuộc tính (phi không gian) từ các nguồn khác nhau khi thực hiện phân tích không gian để trả lời các câu hỏi của người sử dụng. Một số ứng công cụ thể của GIS thường thấy trong thực tế là:
+ Quản lý hệ thống đường phố bao gồm các chức năng: tìm kiếm toạ độ khi xác định được vị trí đường phố hay tìm vị trí khi biết trước toạ độ đường phố. Đường giao thông và sơ đồ; điều khiển đường đi, lập kế hoạch lưu thông xe cộ. Phân tích vị trí, chọn khu vực xây dựng các tiện ích như bãi đỗ xe, ga tàu xe… Lập kế hoạch phát triển giao thông.
+ Quản lý giám sát tài nguyên, thiên nhiên, môi trường bao gồm các chức năng: quản lý gió và sông ngòi, các nguồn nhân tạo, bình đồ lũ, vùng ngập úng, đất nông nghiệp, tầng ngập nước, rừng, vùng tự nhiên, phân tích tác động môi trường… Xác định ví trí chất thải độc hại. Mô hình hoá nước ngầm và đường ô nhiễm. Phân tích phân bố dân cư, quy hoạch tuyến tính.
+ Quản lý quy hoạch bao gồm các chức năng: phân vùng quy hoạch sử dụng đất. Các hiện trạng xu thế môi trường. Quản lý chất lượng nước.
+ Quản lý các thiết bị bao gồm các chức năng: xác định đường ống ngầm, cáp ngầm. Xác định tải trọng của lưới điện. Duy trì quy hoạch các thiết bị, sử dụng đường điện.
+ Phân tích tổng điều tra dân số, lập bản đồ các dịch vụ y tế, bưu điện và nhiều ứng dụng khác.
4. Các hệ thống tương tác
Các hệ thống xử lý số liệu: số liệu vào từ các bản đồ, ảnh hay đo đạc hiện trường cần được xử lý để đưa vào cơ sở dữ liệu số. Sau đó là quá trình lưu trữ số liệu, cách sử dụng, cập nhật…
Hệ phân tích dữ liệu: rút ra và phân tích, có thể đơn giản để đáp ứng yêu cầu hay các phân tích thống kê tổng hợp dữ liệu. Thông tin ra hay cách hiển thị kết quả có thể là bản đồ, bảng biểu và cũng có thể dùng để đưa vào một hệ dữ liệu số khác.
Hệ sử dụng thông tin: người dùng có thể là các nhà điều tra, quy hoạch, quản lý. Sự tương tác cần thiết giữa các nhóm GIS và người sử dụng để lập kế hoạch cho các thủ tục phân tích và hệ thống quản lý cấu trúc dữ liệu.
II. CÁC THÀNH PHẦN GIS
GIS bao gồm 5 thành phần:
- Con người
- Dữ liệu
- Phương pháp phân tích
- Phần cứng
- Phần mềm
Các thành phần này kết hợp với
Hình 4.14 Danh sách doanh thu của các cây xăng
KẾT LUẬN
Hệ thống thông tin địa lý - GIS là một lĩnh vực nghiên cứu và ứng dụng mới của Công nghệ thông tin, nó hình thành và phát triển trong môi trường công nghệ thông tin đang có nhiều phát triển nhanh chóng. Việc xây dựng các ứng dụng trên nền GIS đang được quan tâm cho các bài toán thực tế, đặc biệt là các ứng dụng trong lĩnh vực quản lý thông tin phục vụ cho việc tìm kiếm một cách nhanh chóng và chính xác.
Đề tài “Quản lý hệ thống cây xăng ứng dụng công nghệ GIS” đã cố gắng tiếp cận với lĩnh vực này. Vấn đề được quan tâm nghiên cứu là tìm hiểu cơ sở địa lý nơi tích hợp dữ liệu thuộc tính và dữ liệu không gian và khai thác các phép phân tích không gian cơ bản của GIS để phục vụ cho chức năng tra cứu thông tin.
Những kết quả đã đạt được:
+ Hiển thị dữ liệu bản đồ trên nền Web.
+ Thực hiện tương tác với các đối tượng đồ hoạ trên bản đồ.
+ Cập nhật được thông tin thuộc tính của các đối tượng có liên quan như nhân viên và doanh thu.
Đề tài này mới chỉ là bước đầu tiếp cận vào lĩnh vực GIS, còn rất nhiều vấn đề thiết thực có thể ứng dụng để phát triển đề tài.
Mặc dù kết quả thu được còn khá khiếm tốn nhưng đề tài này sẽ là nền tảng cho em có thể bước tiếp trong hướng nghiên cứu các vấn đề mới trong lĩnh vực GIS.
Em xin bày tỏ lòng Thank đến thầy PGS.TS. Nguyễn Cảnh Lương, người đã trực tiếp hướng dẫn em trong quá trình làm báo cáo thực tập. Em cũng xin chân thành Thank thầy PGS.TS. Phan Trung Huy và các cán bộ phòng GIS thuộc công ty FPT - IS đã giúp đỡ em hoàn thành bản báo cáo thực tập tốt nghiệp này.
Em xin chân thành cảm ơn!
TÀI LIỆU THAM KHẢO
[1]. Bob Booth and Andy Metchell, Getting started with ArcGIS, ESRI Press, 2000.
[2]. Mychael N.Demers, Fundamentals of Geographic Information System, 2nd Edition, Wiley Text Books, 2002.
[3]. Philppe Rgaux, Michel Scholl, Spatial Databases with Application to GIS, Morgan Kaufmann, 2001.
[4]. Stan Morain and Shirley Lopez Baros, Raster Imagery in Geographic Information System, OnWorld Press.
[5]. Principles of Geographic Information System, ITC cor module, Textbox.
[6]. Đặng Văn Đức, Hệ thông tin địa lý, Nhà xuất bản khoa học và Kỹ thuật, 2001.
Do Drive thay đổi chính sách, nên một số link cũ yêu cầu duyệt download. các bạn chỉ cần làm theo hướng dẫn.
Password giải nén nếu cần: ket-noi.com | Bấm trực tiếp vào Link để tải:
You must be registered for see links
Last edited by a moderator: