Chương 2. KHẢ NĂNG ỨNG DỤNG GIS VÀ VIỄN THÁM TRONG CÔNG TÁC XÂY DỰNG BẢN ĐỒ HIỆN TRẠNG SỬ DỤNG ĐẤT
2.1.5. Cấu trúc dữ liệu
Theo quan điểm topo, tất cả mọi dữ liệu địa lý trên bề mặt trái đất có thể mô hình hoá theo 3 thành phần cơ bản đó là: điểm, đường và vùng.
Cấu trúc dữ liệu là cách tổ chức, cách cấu trúc dữ liệu thành các hình dạng có thể làm việc trong máy tính. Thực thể không gian có thể cấu trúc theo một trong hai cách: cấu trúc dạng raster hoặc cấu trúc dạng vector
Hình 2.3. Cấu trúc dữ liệu Raster và Vector
A B
C
- Cấu trúc Vector
Cấu trúc Vector thể hiện toàn bộ thông tin thông qua các phần tử cơ bản là điểm, đường, vùng và quan hệ giữa các đối tượng với nhau (hình 2.3). Trong mô hình Vector gồm:
+ Thông tin về điểm, đường và vùng được mã hoá và lưu dưới dạng tập hợp các toạ độ x, y;
+ Vị trí của các đối tượng điểm như lỗ khoan có thể được biểu diễn bởi một toạ độ đơn x, y;
+ Đối tượng dạng đường như đường giao thông, sông suối có thể được lưu dưới dạng tập hợp các toạ độ điểm.
Hình 2.4. Mô hình Vector
- Cấu trúc Raster
A A A A B B B B B
A A A A A B B B B B
A A A A A A B B B B
A A A A A A B B B B
A A A A A C C B B B
A A A A C C C C C B
A A A A C C C C C B
A A C C C C C C C C
Hình 2.4. Mô hình Raster
31
Cấu trúc dữ liệu Raster trong đó dữ liệu được thể hiện thành một mảng gồm các pixel và mỗi pixel đều mang giá trị của thông số đặc trưng cho đối tượng (hình 2.5). Mô hình Raster gồm:
+ Yếu tố điểm: điểm được xác định tương ứng với một pixel độc lập, trong thế giới thực. Điểm có thể là một ngôi nhà nằm trên vài pixel có cùng giá trị (Raster);
+ Yếu tố đường: đường được coi là tập hợp các pixel liên tiếp với nhau có cùng giá trị;
+ Yếu tố vùng: vùng được xác định bởi một tập hợp các pixel có cùng giá trị liên tục nhau theo các hướng.
2.1.6. Khả năng ứng dụng tại Việt Nam
Tại Việt Nam GIS được phát triển mạnh mẽ từ những năm 2000. Hàng loạt chương trình GIS với sự tham gia của các trường đại học, các viện nghiên cứu, các chuyên gia trong và ngoài nước đã được triển khai. Trong đó tiêu biểu phải kể đến Dự án quản lý nước sạch ở Hà Nam, Dự án quản lý nước ở Hoà Bình, Dự án thử nghiệm trong quản lý khách du lịch ở Động Phong Nha hay Dự án hợp tác với đại học Quảng Nam làm về GIS của các chuyên gia Nhật Bản,... Đó là chưa kể một số dự án tư nhân, quy mô nhỏ lẻ, phát triển tự phát theo nhu cầu đã bắt đầu phát triển và khá rầm rộ trong thời gian gần đây....
Một số ứng dụng của GIS đã áp dụng tại Việt Nam:
- Phát triển kinh tế xã hội. Ví dụ như dự án: xây dựng cơ sở dữ liệu hệ thống thông tin địa hình - thủy văn cơ bản phục vụ phòng chống lũ lụt và phát triển kinh tế xã hội vùng đồng bằng sông Cửu Long do Trung tâm Viễn thám - Bộ Tài nguyên và Môi trường làm chủ đầu tư và được thực hiện từ năm 2004, dự kiến kết thúc vào cuối năm 2007. Dự án đã giải quyết nhiều vấn đề khoa học công nghệ mới phục vụ có hiệu quả cho công tác phòng chống lũ lụt và nhiều mục tiêu khác cho nhiều ngành, nhiều địa phương ở đống bằng sông Cửu Long.
- Thành lập bản đồ. Ví dụ như công trình “Thành lập bản đồ vùng quần đảo Hoàng Sa và Trường Sa tỷ lệ 1:25 0000, 1: 50 000, 1: 250 000, và 1: 1 000 000”
thuộc dạng công trình về đo đạc bản đồ đặc biệt được Nhà nước giao trực tiếp cho Trung tâm Viễn thám thực hiện trong các năm từ 1994-1999. Tư liệu dùng để thành
lập bản đồ là các hải đồ, ảnh vũ trụ lực phân giải siêu cao của Nga và ảnh vệ tinh Landsat của Mỹ. Bộ bản đồ địa hình của 2 quần đảo Hoàng Sa và Trường Sa là những tài liệu vô cùng quý giá cho công tác nghiên cứu khoa học, an ninh quốc phòng, phát triển kinh tế biển và đặc biệt là giúp cho việc khẳng định chủ quyền quốc gia của Việt Nam.
- Quản lý tài nguyên thiên nhiên và môi trường như: nông nghiệp, lâm nghiệp, quản lý đất đai, tài nguyên rừng. quản lý tài nguyên khoáng sản, quản lý chất lượng nước, các thảm họa thiên nhiên, xu thế môi trường, dịch bệnh,….
+ Dự án: ứng dụng kỹ thuật GIS trong quản lý phát triển nông nghiệp - nông thôn, Sở Nông nghiệp và Phát triển nông thôn TP Cần Thơ
+ Đề tài: áp dụng viễn thám - GIS nghiên cứu trượt lở vùng lòng hồ Tạ Bú - Sơn La. Đề tài nhánh thuộc đề án cấp bộ. Cơ quan quản lý: trung tâm Khoa học tự nhiên và Công nghệ Quốc gia. Nguyễn Ngọc Thạch, Lê Đức An (chủ trì) (1999)
+ Đề tài: nghiên cứu ứng dụng GIS phục vụ công tác quản lý tài nguyên khoáng sản trên địa bàn tỉnh Bình Phước. Trần Thị Vân - Viện Môi trường và Tài nguyên, Đại học Quốc gia TP Hồ Chí Minh
- Quy hoạch và quản lý đô thị như : mạng đường phố, cấp - thoát nước, hệ thống đường điện, hệ thống dẫn khí đốt, hệ thống cây xanh,….
+ Đề tài: ứng dụng GIS trong quản lý và cung cấp thông tin hạ tầng giao thông, áp dụng trên các tuyến đường Võ Văn Kiệt và Mai Chí Thọ / Trung tâm ứng dụng hệ thống thông tin địa lý; Phạm Đức Thịnh. – Thành phố Hồ Chí Minh (2015)
+ Dự án: xây dựng cơ sở dữ liệu GIS phục vụ quản lý mạng lưới cấp nước TPHCM của Công ty cấp nước TPHCM
- Các bài toán quản lý xã hội: cần các dữ liệu về phân bố dân cư, nhân lực, nhà cửa, trình độ, các ngành nghề đã có hay đang và sẽ hình thành, phân bố dân cư, quy hoạch tuyến di dân,….
+ Đề tài: ứng dụng viễn thám và GIS nghiên cứu lớp phủ và hiện trạng sử dụng đất phục vụ bảo tồn và phát triển đô thị ở huyện Từ Liêm, thành phố Hà Nội.
PGS.TS. Nguyễn Đình Minh (2011 – 2013)
33
+ Đề tài: nghiên cứu ứng dụng GIS trong công tác quy hoạch sử dụng đất cấp huyện và xã (nghiên cứu điểm địa bàn huyện Đông Anh, thành phố Hà Nội).
PGS.TS. Trần Quốc Bình (2011 – 2013)
- Trong lĩnh vực quân sự, quốc phòng, y tế, giáo dục,… GIS cũng có rất nhiều ứng dụng hiệu quả.
+ Dự án: ứng dụng GIS trong quản lý và phòng chống HIV/AIDS của Sở Y tế thành phố Hồ Chí Minh (2011)
+ Đề tài: ứng dụng GIS trong quản lý Cơ sở dữ liệu giáo dục quận Hoàng Mai - Hà Nội, Phí Thúy Nga - Trường Đại học Khoa học Tự nhiên (2013).