GIS Căn Bản - Chương 4: Phân tích dữ liệu

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.

Trang 1

P h â n t íc h d ữ liệ u

CHƯƠN G 4

Trang 2

- Giai đo n phân tích d li u đạ ữ ệ ược th c hi n sau khi đã ự ệ

nh p và ti n x lý d li u ậ ề ử ữ ệ

Phân tích d li u là rút ra nh ng thông tin và k t lu n ữ ệ ữ ế ậ

t vi c nghiên c u d li u và là công vi c c a m i ngành ừ ệ ứ ữ ệ ệ ủ ỗ ngh , m i nhà chuyên môn khi ng d ng GIS ề ỗ ứ ụ

Phân tích d li u th c ch t là vi c ữ ệ ự ấ ệ tìm ki m các nh ng hình ế ữ

th c g n bó, m i liên k t, tứ ắ ố ế ương tác, và b ng ch ng c a s thay ằ ứ ủ ự

đ i theo th i gian và trong không gian.ổ ờ

GIS giúp chúng ta phân tích t p d li u và ki m tra nh ng ậ ữ ệ ể ữ quan h không gian, nh ng nó không th thay th ệ ư ể ế chúng ta t duy ư

m t cách không gian ộ

Giới thiệu chung

Phân tích d li u trong GIS ữ ệ

Trang 3

Trang 4

Các phép toán không gian có th đ ể ượ ử ụ c s d ng liên ti p nhau ế

đ gi i quy t v n đ nào đó M i phép toán không gian sẽ t o ra ể ả ế ấ ề ỗ ạ

m t s n ph m đ u ra và s n ph m đó có th đ ộ ả ẩ ầ ả ẩ ể ượ ử ụ c s d ng nh d ư ữ

li u đ u vào c a các phép toán khác ệ ầ ủ M t ph n thách th c c a vi c ộ ầ ứ ủ ệphân tích d li u không gian đó là vi c l a ch n các phép toán ữ ệ ệ ự ọkhông gian thích h p và ng d ng chúng theo các tr t t thích h p.ợ ứ ụ ậ ự ợ

Chuỗi liên tục các phép toán trong không gian

Trang 5

Trong các phép phân tích d li u không gian, ữ ệ

vector sang raster

DỮ LIỆU KHÔNG GIAN 1

HÀM 1

DỮ LIỆU KHÔNG GIAN 2

Trang 6

Trang 7

1.4.1 Giới thiệu chung

1.4 Phân tích d li u trong GIS ữ ệ

Trang 8

Bản đồ lưu

vực sông BẢN ĐỒ ĐỘ DỐC HƯỚNG SƯỜN BẢN ĐỒ

Trang 10

đ gi i quy t bài toán ể ả ế

Trang 12

Ch ng ồ

l p d ớ ữ

li u ệ

Phân tích lân

Trang 13

Truy v n có đ c đi m là không làm thay đ i c s d li u ấ ặ ể ổ ơ ở ữ ệ

và cũng không t o ra các d li u m i.ạ ữ ệ ớ

1.4.2 Các phép phân tích d li u trong GIS ữ ệ

Có ba phương pháp truy v n chính trong GIS:ấ

o Truy v n tr c quan trên màn hình giao di n ph n m m; ấ ự ệ ầ ề

o Truy v n thu c tính; ấ ộ

o Truy v n d a trên các quan h không gian ấ ự ệ

Trang 14

Ch c năng truy v n b ng các d ng hình h c c b n trong ArcGISứ ấ ằ ạ ọ ơ ả

 Truy vấn dữ liệu

Trang 15

Trang 16

Ch c năng truy v n thu c tính ứ ấ ộ

trong ArcGIS

Trang 17

Trang 18

Trang 19

L p d li u minh h aớ ữ ệ ọ

Trang 20

[Tinh] = 'B n Tre‘ hay [Tinh] Like ‘B n Tre’ ế ế [Tinh] <> 'B n Tre‘ ế

[DanSo_2012] >= 1500 [MatDoDS_2012] <= 300

Trang 21

M t s ví d và ý nghĩa trong s d ng các toán t đ i s t h p: ộ ố ụ ử ụ ử ạ ố ổ ợ

o Tìm đ i t ố ượ ng có tên là “B n Tre”: [Tinh] = ‘B n Tre’, [Tinh] Like ế ế

‘B n Tre’ ế

o Tìm đ i t ố ượ ng có tên khác “Đ ng Tháp”: [Tinh] <> ‘Đ ng Tháp’ ồ ồ

o Tìm đ i t ố ượ ng có tên b t đ u b ng ch “B”: [Tinh] Like ‘B*’ ắ ầ ằ ữ

o Tìm đ i t ố ượ ng có tên k t thúc b ng ch “re”: [Tinh] Like ‘*re’ ế ằ ữ

o Tìm đ i t ố ượ ng có tên ch a c m t b ng ch “ang”: [Tinh] Like ứ ụ ừ ằ ữ

Trang 22

 Đ i s logic: ạ ố

Đ i s logic s d ng đi u ki n ạ ố ử ụ ề ệ Or, And, Not và Xor đ l a ể ự

ch n đ i tọ ố ượng Các bi u th c logic thể ứ ường đượ ử ục s d ng đ g p ể ộnhi u đi u ki n l a ch n l i v i nhau Bi u th c logic g m có ề ề ệ ự ọ ạ ớ ể ứ ồ

m t b các toán t logic, các bi n và có th có c các giá tr vô ộ ộ ử ế ể ả ị

hướng hay h ng s ằ ố

Trang 23

S đ Venn minh h aơ ồ ọ Ứng d ng v i d li u GISụ ớ ữ ệ

Trang 24

M t s ví d và ý nghĩa trong s d ng các toán t đ i s logic:ộ ố ụ ử ụ ử ạ ố

o Tìm đ i t ố ượ ng có giá tr tr ị ườ ng dân s l n h n 1500 và di n tích ố ớ ơ ệ

nh h n 2000: ỏ ơ

[DanSo_2012] >= 1500 AND [DienTich_2012] < 2000

o Tìm đ i t ố ượ ng có ki u đ n v hành chính là “T nh” hay “Thành ể ơ ị ỉ

ph tr c thu c t nh”: ố ự ộ ỉ

[TYPE_2] = 'Thành ph tr c thu c t nh' OR [TYPE_2] = 'T nh'.ố ự ộ ỉ ỉ

[TYPE_2] Like 'Thành ph tr c thu c t nh' OR [TYPE_2] Like 'T nh'.ố ự ộ ỉ ỉ

o Tìm đ i t ố ượ ng có ki u đ n v hành chính không ph i là “T nh”: ể ơ ị ả ỉ

NOT [TYPE_2] = 'T nh'.ỉ

NOT [TYPE_2] Like 'T nh'.ỉ

Trang 25

Truy v nấ d a trên các quan h không gian còn đự ệ ược g i là ọtruy v n không gianấ Phương pháp truy v n này ch y u d a trên ấ ủ ế ựcác quan h v m t không gian gi a các lo i đ i tệ ề ặ ữ ạ ố ượng đ tìm ra ể

nh ng đ i tữ ố ượng th a mãn đi u ki n l a ch n.ỏ ề ệ ự ọ

Khi th c hi n truy v nự ệ ấ d a trên các quan h không gian, ự ệ

có th g p các trể ặ ường h p:ợ

o Đ i t ố ượ ng này c t đ i t ắ ố ượ ng khác.

o Đ i t ố ượ ng này ch a đ i t ứ ố ượ ng khác.

o Đ i t ố ượ ng này n m trong đ i t ằ ố ượ ng khác.

o Đ i t ố ượ ng này cách đ i t ố ượ ng khác m t kho ng cách nh t ộ ả ấ

đ nh ị

Trang 26

Ví d cho trụ ường h p ợ

c t nhauắ Ví d cho trụ ường h p n m trong ho c ch aợ ằ ặ ứ

Trang 27

Ví d cho trụ ường h p cách nhau m t kho ng cách xác đ nhợ ộ ả ị

Trang 28

Đo đạc và thống kê

 Đo kho ng cách ả :

Công vi c xác đ nh chi u dài c a đệ ị ề ủ ường giao thông, sông ngòi, di n tích c a khu dân c … có th th c hi n đệ ủ ư ể ự ệ ược v i ch c ớ ứnăng đo đ c c a GIS M t h th ng GIS cho phép th c hi n vi c đo ạ ủ ộ ệ ố ự ệ ệ

đ c đ n gi n và ph c h p.ạ ơ ả ứ ợ

o Các h th ng GIS d a trên vector th c hi n đo kho ng cách d c ệ ố ự ự ệ ả ọ

theo m ng l ạ ướ ườ i đ ng vector s n có, nh các tuy n ph , đ ẵ ư ế ố ườ ng

ng c ng, và đ ng ray

o Các h th ng GIS d a trên raster cho phép b n phát sinh ra s đo ệ ố ự ạ ố

kho ng cách theo m i h ả ọ ướ ng t m t đi m nh ho c m t nhóm ừ ộ ể ả ặ ộ các đi m nh. ể ả

Trang 29

Đo chi u dài trong ArcGISề

 Đo kho ng cách ả :

Trang 30

Trang 31

 Đo chu vi và di n tích: ệ

o Nhi u h ề ệ th ng GIS d a trên ố ự vector t đ ng ự ộ tính toán nh ng s đo ữ ố

di n tích và chu vi c a các đ a v t đa giác r i l u nh ng giá tr này ệ ủ ị ậ ồ ư ữ ị vào các tr ườ ng đ nh s n Các h th ng không có ch c năng t đ ng ị ẵ ệ ố ứ ự ộ này thì cung c p cho ng ấ ườ i dùng cách nh p vào di n tích và chu vi ậ ệ

r i l u k t qu vào các tr ồ ư ế ả ườ ng đ ượ c ng ườ i dùng đ nh s n ị ẵ

o Trong h th ng GIS d a trên raster, t ệ ố ự hay vì đo di n tích và chu vi ệ

c a t ng đa giác và l u tr k t qu này vào các đi m nh c a ủ ừ ư ữ ế ả ể ả ủ

t ng đ a v t, thì h raster đã bi t kích th ừ ị ậ ệ ế ướ hay là di n tích che c ệ phủ c a ủ m t đi m nh. Đ tính di n tích, ch c n đ n gi n là c ng ộ ể ả ể ệ ỉ ầ ơ ả ộ

l i đ ạ ượ ố c s các đi m nh v i m t thu c tính đ nh tr ể ả ớ ộ ộ ị ướ ồ c r i đem nhân s này v i di n tích c a m i đi m nh ố ớ ệ ủ ỗ ể ả Vi c xác đ nh chu vi ệ ị cũng d ễ vì các đi m nh đ u là hình vuông ể ả ề

Trang 32

Các trường l u giá tr chu vi và di n tích c a đ iư ị ệ ủ ố

tượng d ng vùng trong ArcGISạ

Trang 33

Trang 34

Ch ng l p là m t trong s nh ng ch c năng thông d ng và ồ ớ ộ ố ữ ứ ụ

m nh nh t c a GIS Nó ki m tra tính k t h p không gian c a các ạ ấ ủ ể ế ợ ủ

đ a v t b ng cách x p các l p b n đ đ a v t lên nhau đ xem xét ị ậ ằ ế ớ ả ồ ị ậ ể

nh ng d ng m u đ a lý và xác đ nh các đ a đi m th a mãn nh ng ữ ạ ẫ ị ị ị ể ỏ ữtiêu chí c th ụ ể

Ngày nay, có nhi u ki u l p b n đ GIS đ ch ng x p. Các ề ể ớ ả ồ ể ồ ế

mô hình vector và raster đ u th c hi n ch ng l p đề ự ệ ồ ớ ược,

Nhi u v n đ trong GIS đòi h i s d ng phề ấ ề ỏ ử ụ ương pháp

CH NG L P D LI U Ch ng h n nh chúng ta mu n bi t v trí Ồ Ớ Ữ Ệ ẳ ạ ư ố ế ị

c a các căn h giá r n m trong khu v c g n trủ ộ ẻ ằ ự ầ ường h c; hay khu ọ

v c nào là các bãi th c ăn c a cá voi trùng v i khu v c có ti m ự ứ ủ ớ ự ềnăng d u khí l n có th khai thác; ho c là v trí các vùng đ t nông ầ ớ ể ặ ị ấnghi p trên các khu v c đ t đai b xói mòn.ệ ự ấ ị

Chồng xếp dữ liệu

Trang 35

Trang 36

Trang 37

o Ch ng l p đi m lên vùng: ồ ớ ể

• Là thao tác th c hi n trong tr ự ệ ườ ng h p m t l p các đ a v t ợ ộ ớ ị ậ

đi m đ ể ượ c ch ng l p lên m t l p các đ a v t ồ ớ ộ ớ ị ậ d ng vùng ạ Hai

l p b n đ này t o ra m t l p đ a v t đi m bao g m các thu c ớ ả ồ ạ ộ ớ ị ậ ể ồ ộ tính t nh ng đa giác c a l p đ a v t đ u vào ừ ữ ủ ớ ị ậ ầ

Trang 38

Ch ng l p đi m lên vùngồ ớ ể

Trang 39

o Ch ng l p đ ồ ớ ườ ng lên vùng:

• Là thao tác th c hi n trong tr ự ệ ườ ng h p m t l p các đ a v t ợ ộ ớ ị ậ

đ ườ đ ng ượ c ch ng l p lên m t l p các đ a v t ồ ớ ộ ớ ị ậ d ng vùng ạ Hai l p ớ

b n đ này t o ra m t l p đ a v t ả ồ ạ ộ ớ ị ậ đ ườ ng m i ớ bao g m các thu c ồ ộ tính t nh ng đa giác c a l p đ a v t đ u vào ừ ữ ủ ớ ị ậ ầ

Ch ng l p đồ ớ ường

lên vùng

Trang 40

Trang 41

• Phép giao: phép giao tính ph n giao hình h c c a t t c nh ng ầ ọ ủ ấ ả ữ

đa giác trong các l p d li u đ u vào ớ ữ ệ ầ Ch nh ng đ a v t nào có ỉ ữ ị ậ chung ph n di n tích đ a lý m i đ ầ ệ ị ớ ượ c gi nguyên l p đ u ra ữ ở ớ ầ

B t kì đa giác, ho c ph n c a đa giác nào r i ra ngoài di n tích ấ ặ ầ ủ ơ ệ chung thì đ u b lo i b kh i l p đ u ra. L p đa giác m i có th ề ị ạ ỏ ỏ ớ ầ ớ ớ ể

gi các d li u thu c tính c a các đ a v t trong các l p đ u vào ữ ữ ệ ộ ủ ị ậ ớ ầ

Trang 42

• Phép h i: Phép h i k t h p các đ a v t c a các l p đa giác đ u ộ ộ ế ợ ị ậ ủ ớ ầ

vào T t c đa giác trong các l p đ u vào đ u có m t l p đa ấ ả ớ ầ ề ặ ở ớ giác đ u ra L p đ u ra có th ch a d li u thu c tính k t h p ầ ớ ầ ể ứ ữ ệ ộ ế ợ

c a các l p đ u vào ủ ớ ầ

Trang 43

• Phép tr : ừ Phép tr xóa b nh ng đ a v t (ho c ph n đ a v t) nào ừ ỏ ữ ị ậ ặ ầ ị ậ

đó trong l p đa giác đ u vào, mà b ch ng lên nh ng đa giác đ a ớ ầ ị ồ ữ ị

v t c a m t l p khác (l p đ tr ). L p đ a v t đ tr đóng vai ậ ủ ộ ớ ớ ể ừ ớ ị ậ ể ừ trò gi ng nh cái d ng c t a bánh (khuôn bánh đ c t nh ng ố ư ụ ụ ỉ ể ắ ữ

ph n th a ra ngoài khuôn đó) ầ ừ

Trang 44

 Ch ng l p raster: ồ ớ

Ch ng l p raster là cách đ t ch ng lên nhau ít nh t là hai ồ ớ ặ ồ ấ

l p raster đ u vào đ t o nên m t l p đ u ra. T ng ô c a l p đ u ớ ầ ể ạ ộ ớ ầ ừ ủ ớ ầ

ra được tính t các đi m nh từ ể ả ương ng thu c các l p đ u vào. Đ ứ ộ ớ ầ ểlàm đi u này, các l p b n đ ph i kh p nhau hoàn toànề ớ ả ồ ả ớ , t c làứchúng ph i có cùng đ phân gi i đi m nh và cùng ph m vi không ả ộ ả ể ả ạgian N u chúng không x p kh p nhau, ế ế ớ thì ph i ti n hành ti n x ả ế ề ử

lý trước khi ch ng x pồ ế Khi đã được ti n x lý r i thì phép ch ng ề ử ồ ồ

l p raster r t linh ho t, hi u qu , nhanh chóng, và cho ta nhi u ớ ấ ạ ệ ả ề

kh năng ch ng l p h n so v i thao tác ch ng l p trên các l p ả ồ ớ ơ ớ ồ ớ ớvector

Trang 45

Ch ng l p raster ồ ớ đ ượ th c hi n c ự ệ d a trên nh ng ự ữ tính toán có dùng đ n các bi u th c s h c cùng các ế ể ứ ố ọ phép toán đ i s t p h p đ x lý các l p đ u vào nh m ạ ố ậ ợ ể ử ớ ầ ằ

t o nên m t l p đ u ra ạ ộ ớ ầ Ba lo i ạ phép toán thông d ng ụ trong ch ng l p raster ồ ớ là:

o Các phép toán s h c: ố ọ c ng, tr , nhân, chia ộ ừ

o Các phép toán th ng kê: ố c c đ i, c c ti u, trung bình, ự ạ ự ể

t ươ ng quan, h i quy ồ

o Các phép toán logic: And, Or, Xor, Not.

Trang 46

Ba lo iạ phép toán thông d ng ụ trong ch ng l p raster ồ ớ

Trang 47

ng d ng phép toán s h c trong ch ng l p raster

Trang 48

1.4.2 Các phép phân tích d li u trong GIS ữ ệ Chồng xếp dữ liệu

Trang 49

Trang 50

Trang 51

Trang 54

ng d ng phép toán logic trong ch ng l p raster

Trang 55

Trang 56

Các lo i vùng đ m trong GISạ ệ

Phân tích lân cận

Trang 57

ng d ng c a vùng đ m trong quy ho ch giao thông

Phân tích lân cận

Định dạng
Số trang	93
Dung lượng	14,87 MB