GIS Căn Bản - Chương 3: Quản Lý Dữ Liệu Trong GIS

Tài liệu GIS (Hệ thống Thông tin Địa lý) căn bản là một nguồn tài nguyên quý giá cho những ai quan tâm đến việc hiểu và áp dụng công nghệ GIS trong nhiều lĩnh vực khác nhau. Dưới đây là các điểm nổi bật về nội dung và ứng dụng của tài liệu này: ## **1. Giới thiệu về GIS** - **Định nghĩa**: GIS là một hệ thống thông tin áp dụng cho dữ liệu địa lý, cho phép người dùng thu thập, lưu trữ, phân tích và hiển thị dữ liệu liên quan đến vị trí trên bề mặt trái đất[4][5]. - **Cấu trúc**: Hệ thống GIS bao gồm năm thành phần chính: phần cứng, phần mềm, dữ liệu, quy trình và con người[4][5]. ## **2. Nội dung tài liệu** - **Khái niệm cơ bản**: Tài liệu cung cấp các khái niệm nền tảng về GIS, bao gồm các loại dữ liệu (raster và vector), cách thức hoạt động của hệ thống và các ứng dụng thực tiễn[1][6]. - **Phân tích không gian**: Một trong những chức năng quan trọng nhất của GIS là phân tích không gian, cho phép người dùng tạo vùng đệm, chồng lớp dữ liệu và thực hiện các phân tích phức tạp[2][3]. - **Ứng dụng thực tiễn**: Tài liệu cũng đề cập đến nhiều ứng dụng của GIS trong các lĩnh vực như quản lý tài nguyên thiên nhiên, quy hoạch đô thị, marketing địa lý (Geo-Marketing) và nhiều ngành công nghiệp khác[2][3]. ## **3. Lợi ích khi sử dụng tài liệu** - **Hỗ trợ học tập**: Tài liệu này rất hữu ích cho sinh viên và những người mới bắt đầu tìm hiểu về GIS, giúp họ nắm vững kiến thức cơ bản và nâng cao kỹ năng phân tích dữ liệu không gian[7]. - **Công cụ thực hành**: Cung cấp hướng dẫn chi tiết về cách sử dụng phần mềm GIS như ArcGIS để thực hiện các phân tích và tạo ra bản đồ chuyên đề[6][8]. ## **4. Đối tượng sử dụng** - Tài liệu phù hợp với: - Sinh viên ngành địa lý, quản lý đất đai, môi trường. - Chuyên gia trong lĩnh vực quy hoạch đô thị và phát triển bền vững. - Các nhà nghiên cứu cần sử dụng GIS cho các dự án khoa học.

CH ƯƠ NG 3

TS Nguyễn Huy Anh

Khoa Quản lý đất đai

1.3.1 NHẬP DỮ LIỆU

3.1 Nh p và qu n lý d li u trong GIS ậ ả ữ ệ

Trong GIS, nh p d li u là quá trình: ậ ữ ệ

o Đ a các d li u, bao g m d li u không gian ư ữ ệ ồ ữ ệ

và d li u thu c tính vào trong máy tính đ t o ữ ệ ộ ể ạ

1.3.1 NHẬP DỮ LIỆU

Viễn thám

Nh p d li u không gian vào máy tính: ậ ữ ệ

o S hóa b n đ b ng bàn s hóa ố ả ồ ằ ố

o Quét b n đ b ng máy quét ả ồ ằ

o Dùng bàn phím và chu t đ đ a t a đ vào ộ ể ư ọ ộ

o N p d li u s t trên băng, trên đĩa vào máy tính ạ ữ ệ ố ừ

o Nh p d li u t các máy tính khác thông qua m ng ậ ữ ệ ừ ạ

Nh p d li u thu c tính vào máy tính: ậ ữ ệ ộ

o Đ a d li u thu c tính vào trong máy tính t bàn phím và ư ữ ệ ộ ừ

chu t ộ

o N p các file d li u thu c tính s n có trên băng hay đĩa ạ ữ ệ ộ ẵ

o Nh p các file s n có trên các máy tính khác thông qua m ng ậ ẵ ạ

1.3.1 NHẬP DỮ LIỆU

1.3 Nh p và qu n lý d li u trong GIS ậ ả ữ ệ

D li u đ u vào cho quá trình nh p d li u không ữ ệ ầ ậ ữ ệ gian th ườ ng là các b n đ gi y, các b n vẽ tay, các nh ả ồ ấ ả ả hàng không, nh ch p v tinh, đi m l y m u và các ả ụ ệ ể ấ ẫ

d li u khác đo gián ti p b ng các thi t b c m ng ữ ệ ế ằ ế ị ả ứ

1.3.1 NHẬP DỮ LIỆU

1.3 Nh p và qu n lý d li u trong GIS ậ ả ữ ệ

 Nh p d li u d ng vector: ậ ữ ệ ạ

Hi n nay các d li u b n đ l u tr trong c s d li u ệ ữ ệ ả ồ ư ữ ơ ở ữ ệGIS thường đượ ưc l u dướ ại d ng mô hình d li u vector Các d ữ ệ ữ

li u đệ ượ ốc s hoá t các b n đ gi y cũng hay đừ ả ồ ấ ượ ốc s hoá dưới

mô hình d li u vector Đ t o ra mô hình d li u vector trong ữ ệ ể ạ ữ ệGIS có th s d ng hai cách:ể ử ụ

o Nh p d li u vector b ng tay ậ ữ ệ ằ

o S hóa d li u đ t o d li u vector b ng bàn s hóa, chu t ố ữ ệ ể ạ ữ ệ ằ ố ộ

Nh p d li u vector b ng tay là quá trình s d ng bàn ậ ữ ệ ằ ử ụ phím và chu t đ đ a các giá tr t a đ (x, y) vào c s d ộ ể ư ị ọ ộ ơ ở ữ

li u GIS, các t a đ này sẽ t o nên các đi m, đ ệ ọ ộ ạ ể ườ ng, vùng c a ủ

mô hình d li u vector ữ ệ

1.3.1 NHẬP DỮ LIỆU

1.3 Nh p và qu n lý d li u trong GIS ậ ả ữ ệ

Thao tác s hóa d li u v i bàn s hóaố ữ ệ ớ ố

1.3.1 NHẬP DỮ LIỆU

1.3 Nh p và qu n lý d li u trong GIS ậ ả ữ ệ

o Xác đ nh các th t c c n thi t nh quy ị ủ ụ ầ ế ư ướ c đ t tên ặ

chu n, các k ho ch, các thay đ i hay các th t c ẩ ế ạ ổ ủ ụ chu n khác ẩ

o Chu n b b n đ ẩ ị ả ồ

o Ti n hành s hóa b n đ ế ố ả ồ

o Tìm ki m và hi u ch nh l i ế ệ ỉ ỗ

 Nh p d li u d ng raster: ậ ữ ệ ạ

Trong m t s trộ ố ường h p, d li u không gian còn đợ ữ ệ ược

l u tr trong c s d li u GIS dư ữ ơ ở ữ ệ ưới d ng mô hình d li u ạ ữ ệ

raster Đ t o ra mô hình d li u raster trong GIS cũng có th ể ạ ữ ệ ể

Trong ph ươ ng pháp nh p d li u raster b ng tay, t t c ậ ữ ệ ằ ấ ả các đi m, đ ể ườ ng, vùng đ u đ ề ượ c bi u di n d ể ễ ướ i d ng các ô ạ

m t m i.ệ ỏ

1.3.1 NHẬP DỮ LIỆU

1.3 Nh p và qu n lý d li u trong GIS ậ ả ữ ệ

Quét là m t phộ ương pháp s hóa t đ ng g n nh không c n đ n ố ự ộ ầ ư ầ ế

s can thi p c a các thao tác viên, qua đó d li u gi y đự ệ ủ ữ ệ ấ ược chuy n sang d li u s d ng raster b ng thi t b quét.ể ữ ệ ố ạ ằ ế ị

Đây là phương pháp nhanh nh t đ thu th p d li u v hàng lo t ấ ể ậ ữ ệ ề ạcác đ i tố ượng nh khi s hóa các nh hay các b n đ ư ố ả ả ồ

K t qu c a quá trình quét b n đ là các file d li u raster trong đó ế ả ủ ả ồ ữ ệ

m i pixel mang m t giá tr khác nhau Ch t lỗ ộ ị ấ ượng quét ph thu c ụ ộvào đ chính xác c a máy quét, t l v i s đi m trên m t inch ộ ủ ỷ ệ ớ ố ể ộ

(PPI) D li u raster có th đữ ệ ể ược phân tích và chuy n sang d li u ể ữ ệvector b ng hai cách: vector hóa t đ ng và vector hóa th công (hay ằ ự ộ ủcòn g i là s hóa trên màn hình) ọ ố

1.3.1 NHẬP DỮ LIỆU

1.3 Nh p và qu n lý d li u trong GIS ậ ả ữ ệ

đ i tố ượng, hi n tệ ượng hay quá trình

x y ra trên b m t Trái đ t mà không ả ề ặ ấ

Căn c vào ngu n b c x đi n t s ứ ồ ứ ạ ệ ừ ử

d ng trong vi n thám, phân bi t vi n ụ ễ ệ ễ

thám b đ ng và vi n thám ch đ ng: ị ộ ễ ủ ộ

o Vi n thám b đ ng s d ng ánh sáng ễ ị ộ ử ụ

m t tr i làm ngu n b c x đi n t ặ ờ ồ ứ ạ ệ ừ

do đó nó ph thu c vào đi u ki n ụ ộ ề ệ

th i ti t và th i đi m trong ngày ờ ế ờ ể

o Vi n thám ch đ ng ho t đ ng ễ ủ ộ ạ ộ

trong m i đi u ki n th i ti t k c ọ ề ệ ờ ế ể ả

ngày l n đêm do ch đ ng đ ẫ ủ ộ ượ c

ngu n năng l ồ ượ ng đi n t b ng vi c ệ ừ ằ ệ

 Đo đ c tr c đ a: ạ ắ ị

1.3.2 THU THẬP DỮ LIỆU

1.3 Nh p và qu n lý d li u trong GIS ậ ả ữ ệ

 H th ng Đ nh v Toàn c u: ệ ố ị ị ầ

H th ng đ nh v toàn c u (GPS - Global Positioning ệ ố ị ị ầSystem) là m t công ngh d a trên n n các v tinh cung c p ộ ệ ự ề ệ ấthông tin v v trí chính xác trong m i đi u ki n th i ti t, m i ề ị ọ ề ệ ờ ế ọ

th i đi m trong ngày và m i đi u ki n đ a hình Công ngh GPS ờ ể ọ ề ệ ị ệ

tr giúp xác đ nh v trí và đợ ị ị ường đi c a các thuy n, máy bay, các ủ ề

phương ti n đệ ường b l n và nh … và các thi t b GPS nh và ộ ớ ỏ ế ị ỏ

nh ngày đẹ ược phát tri n đ có th d dàng mang theo và s ể ể ể ễ ử

d ng ụ

Ngày nay, GNSS (Global Navigation Satellite System) H ệ

th ng v tinh đ nh v toàn c u đố ệ ị ị ầ ược xem là công ngh GPS m i.ệ ớ

1.3.2 THU THẬP DỮ LIỆU

1.3 Nh p và qu n lý d li u trong GIS ậ ả ữ ệ

GLONASS (RUS) và NAVSTAR (USA)

1.3.2 THU THẬP DỮ LIỆU

1.3 Nh p và qu n lý d li u trong GIS ậ ả ữ ệ

ng d ng thi t b GPS trong thu th p d li u GIS

1.3.2 THU THẬP DỮ LIỆU

1.3 Nh p và qu n lý d li u trong GIS ậ ả ữ ệ

 Chuy n đ i d li u: ể ổ ữ ệ

S đa d ng v ph n m m máy tính nói chung và ph n m m ự ạ ề ầ ề ầ ềGIS nói riêng đã d n đ n s đa d ng v khuôn d ng d li u đẫ ế ự ạ ề ạ ữ ệ ược dùng đ xây d ng c s d li u đ a lý Đi u đó cũng làm n y sinh ể ự ơ ở ữ ệ ị ề ảnhu c u phát tri n các chầ ể ương trình chuy n đ i d li u hay các ể ổ ữ ệ

chương trình nh p và xu t d li u trong các h GIS ậ ấ ữ ệ ệ

M t h GIS m nh cho phép nh p d li u t nhi u ngu n và ộ ệ ạ ậ ữ ệ ừ ề ồ các khuôn d ng khác nhau M i h GIS có m t t ch c d li u

đ c tr ng và vi c truy n d li u t h GIS này sang h GIS khác ặ ư ệ ề ữ ệ ừ ệ ệ

c n đ n m t giao di n thích h p N u d li u ta đang c n đã có ầ ế ộ ệ ợ ế ữ ệ ầkhuôn d ng s đâu đó thì có th không c n s hóa t b n đ ạ ố ở ể ầ ố ừ ả ồphác th o mà có th l y t các c quan c a chính ph hay các công ả ể ấ ừ ơ ủ ủ

ty thương m i Vi c chuy n đ i khuôn d ng d li u đạ ệ ể ổ ạ ữ ệ ược áp d ng ụ

đ i v i c d li u không gian và phi không gian.ố ớ ả ữ ệ

1.3.2 THU THẬP DỮ LIỆU

1.3 Nh p và qu n lý d li u trong GIS ậ ả ữ ệ

File

ARC ESRI Generate Line

DGN MicroStation Design Files

DLG Digital Line Graphs

DWG Autodesk Drawing Files

DXF Autodesk Drawing eXchange Format

E00 ARC/INFO interchange file

GML Geography Markup Language

MIF/

MID MapInfo Interchange Format

SHP ESRI shapefile

VXP Idrisi32 ASCII vector export format

WMF Microsoft Windows Metafile

Đ nh d ng file DL GIS d ng Vectorị ạ ạ

File format Name

ADRG Arc Digitized Raster

DEM Digital Elevation Model

*.dem, *.hdr DEM ArcInfo

GTOPO30 Global 30 Arc Second

Elevation Data Set

GeoTIFF GeoTIFF

GRIB GRid In Binary

TIFF Tagged Image File

Format

Đ nh d ng file DL GIS d ng Rastorị ạ ạ

1.3.2 THU THẬP DỮ LIỆU

1.3 Nh p và qu n lý d li u trong GIS ậ ả ữ ệ

D li u đ cao b m t và đáy bi n toàn th gi iữ ệ ộ ề ặ ể ế ớ

1.3.2 THU THẬP DỮ LIỆU

1.3 Nh p và qu n lý d li u trong GIS ậ ả ữ ệ

D li u GIS v các vùng bi n trên toàn th gi iữ ệ ề ể ế ớ

1.3.2 THU THẬP DỮ LIỆU

1.3 Nh p và qu n lý d li u trong GIS ậ ả ữ ệ

D li u GIS v s d ng đ t trên toàn th gi iữ ệ ề ử ụ ấ ế ớ

D li u GIS v l p ph m t đ t trên toàn th gi iữ ệ ề ớ ủ ặ ấ ế ớ

http://www.iscgm.org/gmd/download/

glcnmo.html

1.3.2 THU THẬP DỮ LIỆU

1.3 Nh p và qu n lý d li u trong GIS ậ ả ữ ệ

1.3.3 QUẢN LÝ DỮ LIỆU

1.3 Nh p và qu n lý d li u trong GIS ậ ả ữ ệ

Trong qu n lý c s d li u GIS, c n chú ý đ n các v n đ sau: ả ơ ở ữ ệ ầ ế ấ ề

o B o m t thông tin và quy n truy c p vào h th ng c s d li u ả ậ ề ậ ệ ố ơ ở ữ ệ

o Tính đa nhi m c a c s d li u trong GIS ệ ủ ơ ở ữ ệ

1.3.3 QUẢN LÝ DỮ LIỆU

1.3 Nh p và qu n lý d li u trong GIS ậ ả ữ ệ

Hi u qu c a vi c l u tr , truy c p, xóa, sao chép hay ệ ả ủ ệ ư ữ ậ

c p nh t d li u ph thu c vào nhi u y u t trong đó có th ậ ậ ữ ệ ụ ộ ề ế ố ể

Trong GIS, các d li u đ ữ ệ ượ c qu n lý theo các l p chuyên đ Trong m i l p chuyên đ , ả ớ ề ỗ ớ ề

ch l u tr các thông tin v m t chuyên đ nh t đ nh nh đ t, đ a gi i, sông, đ ỉ ư ữ ề ộ ề ấ ị ư ấ ị ớ ườ ng giao thông…

 Chuy n đ i gi a mô hình Raster và Vector: ể ổ ữ

D li u không gian có th đữ ệ ể ược bi n đ i qua l i gi a ế ổ ạ ữ

mô hình d li u Raster và Vector S chuy n đ i này là c n ữ ệ ự ể ổ ầthi t trong vi c qu n lý d li u không gian GIS khi chúng ế ệ ả ữ ệ

đượ ưc l u tr trong nh ng mô hình d li u khác nhau.ữ ữ ữ ệ

o Quá trình raster hóa:

• Raster hóa (hay quá trình chuy n đ i t vector sang ể ổ ừ

raster) là ti n trình chia đế ường hay vùng thành các ô lưới pixel

• Raster hóa r t h u ích trong vi c ng d ng GIS trong công ấ ữ ệ ứ ụ

ngh Vi n Thám.ệ ễ

1.3.3 QUẢN LÝ DỮ LIỆU

1.3 Nh p và qu n lý d li u trong GIS ậ ả ữ ệ

Quá trình raster hóa

1.3.3 QUẢN LÝ DỮ LIỆU

1.3 Nh p và qu n lý d li u trong GIS ậ ả ữ ệ

o Quá trình vector hóa:

• Vector hóa (hay quá trình chuy n đ i t raster sang vector) là ể ổ ừ

ti n trình t p h p các pixel đ t o thành đế ậ ợ ể ạ ường hay vùng

• Ti n trình vector hóa ph c t p h n nhi u so v i ti n trình ế ứ ạ ơ ề ớ ế

raster hóa

• Ti n trình vector hóa yêu c u b c nh raster đ u vào ph i rõ ế ầ ứ ả ầ ả

ràng và không b nhi u (noise).ị ễ

1.3.3 QUẢN LÝ DỮ LIỆU

1.3 Nh p và qu n lý d li u trong GIS ậ ả ữ ệ

Ví d sau là các b ng d li u thu c tính mô t m t s khu r ng, ụ ả ữ ệ ộ ả ộ ố ừ các đ ườ ng mòn trong khu r ng, các lo i hình gi i trí có th tìm th y trên ừ ạ ả ể ấ các đ ườ ng mòn đó… Nh ng d li u này có th đ ữ ữ ệ ể ượ c xây d ng thành ba ự

 H qu n tr c s d li u phân c p: ệ ả ị ơ ở ữ ệ ấ

Trong h qu n tr c s d li u phân c p, d li u đ ệ ả ị ơ ở ữ ệ ấ ữ ệ ượ c truy c p theo ậ

m t c u trúc phân c p b ng cách đi t trên xu ng theo các nhánh c a s phân ộ ấ ấ ằ ừ ố ủ ự

c p Theo cách đó, các d li u con c a m t d li u cha đ ấ ữ ệ ủ ộ ữ ệ ượ c truy c p m t cách ậ ộ nhanh chóng.

1.3.3 QUẢN LÝ DỮ LIỆU

1.3 Nh p và qu n lý d li u trong GIS ậ ả ữ ệ

 H qu n tr c s d li u m ng: ệ ả ị ơ ở ữ ệ ạ

Trong h qu n tr c s d li u m ng, ph n l n d li u con có th có ệ ả ị ơ ở ữ ệ ạ ầ ớ ữ ệ ể nhi u h n m t d li u cha M i th c th có th là m t nút trong m ng l ề ơ ộ ữ ệ ỗ ự ể ể ộ ạ ướ i và

đ ượ c liên k t v i các th c th thích h p khác trong toàn m ng Ki u c s d ế ớ ự ể ợ ạ ể ơ ở ữ

li u m ng có ít d li u d th a h n so v i ki u phân c p nh vào u đi m c a ệ ạ ữ ệ ư ừ ơ ớ ể ấ ờ ư ể ủ các m i quan h thêm vào ố ệ

1.3.3 QUẢN LÝ DỮ LIỆU

1.3 Nh p và qu n lý d li u trong GIS ậ ả ữ ệ

 Lý do ph i b o trì d li u: ả ả ữ ệ

Các d li u đ a lý, k c d li u không gian và thu c ữ ệ ị ể ả ữ ệ ộ tính r t d b m t do l i v thi t b , môi tr ấ ễ ị ấ ỗ ề ế ị ườ ng và ch ươ ng trình máy tính, cũng nh sai sót c a ng ư ủ ườ ử ụ i s d ng.

 Bi n pháp b o trì d li u: ệ ả ữ ệ

o Th ườ ng xuyên ki m tra, b o trì máy móc, trang thi t b ể ả ế ị

o Th ườ ng xuyên c p nh t ch ậ ậ ươ ng trình máy tính.

o Sao l u d li u th ư ữ ệ ườ ng xuyên.