Ứng Dụng Hệ Thống Thông Tin Địa Lý (GIS) Trong Xây Dựng Và Quản Lý Cơ Sở Dữ Liệu Về Dân Số Của Thành Phố Long Xuyên, Tỉnh An Giang

N LÝ CƠ SỞ DỮ LIỆU VỀ DÂN SỐ CỦA THÀNH PHỐ LONG XUYÊN, TỈNH AN GIANG Do sinh viên: ĐỖ HÀ THÀNH thực hiện và đệ nạp Kính trình Hội đồng chấm luận văn tốt nghiệp xét duyệt Long xuyên, ngày……tháng….năm ……..2005 GIÁO VIÊN HƯỚNG DẪN Ths. Phạm Văn Quang Ks. Phạm Duy Tiễn 2 TRƯỜNG ĐẠI HỌC AN GIANG KHOA NÔNG NGHIỆP - TÀI NGUYÊN THIÊN NHIÊN Hội đồng chấm luận văn tốt nghiệp đã chấp thuận luận văn đính kèm với tên đề tài: ỨNG DỤNG HỆ THỐNG THÔNG TIN ĐỊA LÝ (GIS) TRONG XÂY DỰNG VÀ QUẢN LÝ CƠ SỞ DỮ LIỆU VỀ DÂN SỐ CỦA THÀNH PHỐ LONG XUYÊN, TỈNH AN GIANG. Do sinh viên: ĐỖ HÀ THÀNH Thực hiện và bảo vệ trước Hội đồng ngày:…………………………………. Luận văn đã được hội đồng đánh giá ở mức:……………………………….. Ý kiến của Hội đồng:………………………………………………………... ……………………………………………………………………………………… ……………………………………………………………………………………… ……………………………………………………………………………………… ……………………………………………………………………………………… Long xuyên, ngày…..tháng…..năm 2005 DUYỆT Chủ Tịch Hội đồng BAN CHỦ NHIỆM KHOA NN-TNTN 3 TIỂU SỬ CÁ NHÂN Họ và tên: Đỗ Hà Thành Con Ông: Đỗ Văn Thông và Bà: Nguyễn Thị Cúc Sinh năm: 11 - 05 - 1982 Tại: Thành phố Long Xuyên tỉnh An Giang Đã tốt nghiệp phổ thông năm 2000 tại trường phổ thông trung học Long Xuyên Vào trường Đại học An Giang năm 2001 học lớp Phát Triển Nông Thôn 1 khoá 2 thuộc khoa Nông Nghiệp và Tài Nguyên Thiên Nhiên và đã tốt nghiệp kỹ sư ngành Phát Triển Nông Thôn năm 2005. 4 LỜI CẢM TẠ Chân thành biết ơn! Thầy Phạm Văn Quang, Phạm Duy Tiễn đã tận tình giúp đỡ tôi hoàn thành luận văn này. Thầy cô trường Đại học An Giang đã giảng dạy và giúp đỡ tôi trong suốt thời gian thực hiện đề tài. Thầy Dương Văn Nhã giáo viên chủ nhiệm lớp DH2PN đã giúp đỡ và động viên tôi trong suốt khoá học. Bố, Mẹ đã lo và động viên tôi trong suốt thời gian học tập. Xin chân thành cảm ơn! Anh, chị ở phòng dân số và phòng thống kê thành phố Long Xuyên đã cung cấp số liệu cho tôi thưc hiện đề tài. Các anh chị cùng khoá học đã động viên tôi trong thời gian học tập. Đỗ Hà Thành 5 TÓM LƯỢC Ứng dụng hệ thống thông tin địa lý trong việc xây dựng và quản lý cơ sở dữ liệu (CSDL) về dân số thành phố Long Xuyên (TP. Long Xuyên), tỉnh An Giang là việc làm cần thiết và có ý nghĩa, làm cơ sở giúp ích cho các nhà quản lý thực hiện tốt hơn công tác lập kế hoạch và trợ giúp quyết định. Đề tài “Ứng dụng hệ thống thông tin địa lý (GIS) trong việc xây dựng và quản lý cơ sở dữ liệu về dân số khu vực thành phố Long Xuyên, tỉnh An Giang” được thực hiện, để quản lý số liệu về dân số thành phố. Long Xuyên hiệu quả hơn. Để đạt được mục đích đề ra, đề tài thực hiện 3 mục tiêu cụ thể như: thiết kế và xây dựng cấu trúc cơ sở dữ liệu dân số có tính tổng hợp, làm tăng khả năng lưu trữ và truy xuất số liệu, xây dựng cơ sở dữ liệu bản đồ thông tin về dân số, liên kết thống nhất và Logic giữa cơ sở dữ liệu dân số và cơ sở dữ liệu bản đồ. Trên cơ sở mục đích và mục tiêu đặt ra, đề tài thực hiện những hoạt động cụ thể như: thu thập số liệu thứ cấp (hình học và phi hình học), xử lý số liệu, tạo cấu trúc cơ sở dữ liệu, nhập số liệu, phân mảnh bản đồ, quét ảnh bản đồ, xác định các điểm khống chế, tiền xử lý các ảnh bản đồ, đăng ký các mảnh ảnh bản đồ vào Mapinfo và gán toạ độ thực, số hoá bản đồ dựa trên nền ảnh bản đồ, gán thuộc tính cho các lớp bản đồ đơn tính và tạo các lớp chú dẫn, chồng lắp các bản đồ, lập lưu đồ, viết chương trình, biên dịch chương trình, chạy chương trình. Kết quả ứng dụng GIS trong việc xây dựng và quản lý cơ sở dữ liệu dân số của thành phố Long Xuyên tỉnh An Giang, đề tài đã đạt được những kết quả sau: Thu thập bản đồ và số liệu về dân số, tạo ra các lớp bản đồ đơn tính và tạo ra bản đồ thông tin hoàn chỉnh, chương trình chạy trên nền Mapinfo lập trình bằng ngôn ngữ Mapbasic liên kết giữa dữ liệu hình học và phi hình học, tạo giao diện dễ xem và có hướng dẫn cách sử dụng. Trên cơ sở kết quả đạt được, để chương trình ứng dụng có hiệu quả hơn. Đề tài đề xuất những đề nghị khắc phục những nhược điểm gặp phải trong quá trình thực hiện. 6 MỤC LỤC Nội dung Trang Chương 1 GIỚI THIỆU………………………………………………………...1 Chương 2 LƯỢC KHẢO TÀI LIỆU..................................................................... 2 ỨNG DỤNG HỆ THỐNG THÔNG TIN ĐỊA LÝ (GIS)TRONG XÂY DỰNG VÀ QUẢN LÝ CƠ SỞ DỮ LIỆU VỀ DÂN SỐ CỦA .............................................. 1 THÀNH PHỐ LONG XUYÊN, TỈNH AN GIANG ............................................. 1 68 .......................................................................................................................................1 Long xuyên, ngày……tháng….năm ……..2005 .............................................................. 2 TIỂU SỬ CÁ NHÂN .............................................................................................4 LỜI CẢM TẠ ........................................................................................................ 5 TÓM LƯỢC .......................................................................................................... 6 MỤC LỤC ............................................................................................................. 7 Nội dung Trang ..................................................................................7 DANH SÁCH BẢNG ............................................................................................9 SANH SÁCH HÌNH ............................................................................................10 Chương 1 GIỚI THIỆU ...................................................................................... 11 Chương 2 LƯỢC KHẢO TÀI LIỆU .................................................................. 12 2.1. Sơ lược về lịch sử phát triển dân số của thành phố Long Xuyên .............................12 2.1.1. Tình hình dân số Long Xuyên thời Pháp thuộc ................................................12 2.1.2. Tình hình dân số Long Xuyên thời kháng chiến chống Mỹ ............................. 12 2.1.3. Tình hình dân số Long Xuyên sau ngày giải phóng miền Nam ...................... 13 2.1.4. Tình hình dân số Long Xuyên trong những năm gần đây ................................ 14 2.2. Hệ thống thông tin địa lý .........................................................................................15 2.2.1. Định nghĩa ........................................................................................................ 15 2.2.2. Lịch sử phát triển ..............................................................................................15 2.2.3. Mô hình công nghệ GIS ....................................................................................15 2.2.4. Các thành phần của hệ thống GIS .................................................................... 16 2.2.5. Khả năng của GIS .............................................................................................19 2.2.6. Ứng dụng của kỹ thuật GIS .............................................................................. 20 2.2.7. Lợi ích và hạn chế việc ứng dụng kỹ thuật GIS ............................................... 22 2.3. Giới thiệu phần mềm MapInfo .................................................................................23 2.3.1. Khái niệm ......................................................................................................... 23 2.3.2. Một số đặc điểm chính của phần mềm MapInfo .............................................. 23 2.3.3. Tổ chức thông tin bản đồ MapInfo ...................................................................24 2.3.4. Số liệu không gian và phi không gian .............................................................. 26 2.3.5. Mối quan hệ giữa dữ liệu không gian và phi không gian ............................... 26 2.4. Giới thiệu phần mềm MapBasic ...............................................................................27 2.4.1 Định nghĩa ......................................................................................................... 27 2.4.2. Khả năng ứng dụng MapBasic ......................................................................... 28 Chương 3 VẬT LIỆU VÀ PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU ............................ 29 7 3.1. Vật liệu .................................................................................................................... 29 3.1.1. Dữ liệu hình học .............................................................................................. 29 3.1.2. Dữ liệu phi hình học ........................................................................................ 29 3.1.3. Phương tiện ......................................................................................................29 3.2. Phương pháp ............................................................................................................29 3.2.1. Phương pháp thiết kế cấu trúc cơ sở dữ liệu dân số ........................................ 29 3.2.2. Phương pháp xây dựng cơ sở dữ liệu bản đồ thông tin .................................... 30 Chương 4 KẾT QUẢ VÀ THẢO LUẬN ........................................................... 37 4.1. Kết quả thiết kế cấu trúc cơ sở dữ liệu dân số ..........................................................37 4.2. Kết quả xây dựng cơ sở dữ liệu bản đồ ...................................................................38 4.2.1. Lớp đối tượng đường ........................................................................................38 4.3.2. Truy xuất thông tin .......................................................................................... 46 2.5. Giải thuật xây dựng công cụ, menu ..........................................................................62 8 PHỤ CHƯƠNG.............................................................................................. pc-1 DANH SÁCH BẢNG Bảng số Tựa bảng Trang 1 Dân số tỉnh Long Xuyên từ 1874 đến 1919.....................................2 2 Dân số tỉnh Long Xuyên từ 1957 đến 1967.....................................3 3 Dân số tỉnh An Giang và thị xã Long Xuyên từ 1975 – 1999........4 4 Dân số thành phố Long Xuyên trong những năm gần đây.……..4 5 So sánh giữa phương pháp quản lý dữ liệu bằng GIS và Thủ công…37 9 SANH SÁCH HÌNH Hình số Tựa hình Trang 1 Mô hình công nghệ Gis…………………………………………...5 2 Các thành phần của hệ thống Gis………………………………....7 3 Tỷ lệ cơ quan ứng dụng công nghệ HTTĐL GIS…………….......11 4 Tỷ lệ áp dụng phổ biến của phần mềm MapInfo…………………...14 5 Các lớp đối tượng bản đồ..........................................................….15 6 Mối quan hệ giữa dữ liệu không gian và phi không gian.............. 18 7 Lưu đồ chính của chương trình......................................................25 8 Bảng cơ sở dữ liệu dân số thành phố Long Xuyên........................ 28 9 Bản đồ đường xá............................................................................ 29 10 Bản đồ sông................................................................................... 30 11 Bản đồ ranh giới xã, phường..........................................................30 12 Bản đồ lớp đối tượng điểm............................................................ 31 13 Bản đồ vùng thành phố Long Xuyên............................................. 32 14 Bản đồ xã, phường.........................................................................32 15 Bản đồ tên xã và tên phường......................................................... 33 16 Bản đồ hành chánh thành phố Long Xuyên...................................34 17 Giao diện chính của chương trình..................................................35 18 Truy xuất thông tin dân số............................................................. 36 10 Chương 1 GIỚI THIỆU Ngày nay, khoa học máy tính đã xâm nhập vào mọi lĩnh vực của đời sống xã hội. Nhiều ngành thậm chí không thể tồn tại và phát triển được nếu không có sự trợ giúp của khoa học máy tính. Sự ra đời của hệ thống thông tin địa lý GIS (Geographic Information System) đã góp phần đáng kể trong việc tin học hoá công tác quản lý thông tin bản đồ tạo ra một sự nhìn nhận có hệ thống về tổng thể, nhằm thu nhận, xử lý, lưu trữ, quản lý, phân tích và hiển thị các thông tin không gian từ thế giới thực, để giải quyết các vấn đề tổng hợp thông tin cho phép người sử dụng thực hiện tốt hơn công việc lập kế hoạch và trợ giúp quyết định. Cùng với sự phát triển đi lên của thành phố Long xuyên, tình hình dân số tăng và trở nên phức tạp hơn do nhu cầu ngày càng cao về lao động của các ngành công nghiệp, nông nghiệp, dịch vụ,… Mặt khác, số liệu liên quan cho thấy, dân số của thành phố luôn tăng ở mức cao và số lượng học sinh, sinh viên từ các huyện trong tỉnh và các tỉnh khác tập trung về thành phố Long xuyên tăng lên theo từng năm. Qua việc tìm hiểu thực tế cho thấy, hiện nay phòng dân số của thành phố Long Xuyên vẫn chưa có được một phần mềm chuyên dụng nhằm lưu trữ thông tin về dân số. Phương pháp quản lý thông tin về dân số vẫn còn thông qua bằng biểu bảng nên gặp phải nhiều khó khăn và tốn nhiều công sức. Vì vậy, đề tài “Ứng dụng hệ thống thông tin địa lý (GIS) trong việc xây dựng và quản lý cơ sở dữ liệu về dân số của thành phố Long xuyên, tỉnh An Giang” được thực hiện, với mục đích có thể khắc phục những vấn đề trên. Nhằm đạt được mục đích đề ra, đề tài thực hiện 3 mục tiêu cụ thể sau: - Thiết kế cấu trúc cơ sở dữ liệu dân số có tính tổng hợp, làm tăng khả năng lưu trữ và truy xuất số liệu. - Xây dựng cơ sở dữ liệu bản đồ thông tin về dân số. - Liên kết thống nhất và Logic giữa cơ sở dữ liệu không gian và cơ sở dữ liệu phi không gian. 11 Chương 2 LƯỢC KHẢO TÀI LIỆU 2.1. Sơ lược về lịch sử phát triển dân số của thành phố Long Xuyên 2.1.1. Tình hình dân số Long Xuyên thời Pháp thuộc Theo nghị định ngày 20-12-1899, Pháp bãi bỏ danh xưng địa hạt đổi thành tỉnh. Thống kê dân số lúc đó còn sơ sài, nhưng cũng đã nắm được tình hình dân số vào năm 1910 của 14 tỉnh Đồng bằng sông Cửu Long là 1.959.898 người (vào thời gian này Long Xuyên và Châu Đốc là 2 trong số 14 tỉnh Đồng bằng sông Cửu Long). Trong đó dân số tỉnh Long Xuyên có 142.777 người và đứng hàng thứ 6 so với các tỉnh Đồng bằng sông Cửu Long. (Theo A.Coquerel – Paddyset riz de Cochinchine – Lyon 1911). Bảng 1: Dân số tỉnh Long Xuyên từ 1874 đến 1919 Năm Dân số Việt Khmer Hoa 1874 52.157 45.107 6.700 350 1879 69.572 65.318 3.604 640 1884 68.412 66.004 1.272 1.136 1889 101.746 99.071 1.532 1.137 1894 94.445 91.130 1.858 1.452 1904 152.378 149.033 2.000 1.341 1909 142.185 138.362 2.514 1.309 1914 150.113 145.808 2.369 1.936 1919 223.645 187.116 2.064 1.898 (Nguồn: Địa chí An giang. 2003). Qua tài liệu này, trong vòng 45 năm, dân số tỉnh Long Xuyên tăng lên đáng kể, hơn 4 lần so với năm 1874. Nguồn lực đã thu hút dân cư về vùng này là do tiềm lực về nông nghiệp, cánh đồng đầu nguồn sông Cửu Long đầy phù sa bồi đắp hàng năm, tôm cá phong phú, người dân rất dễ sinh sống. 2.1.2. Tình hình dân số Long Xuyên thời kháng chiến chống Mỹ Năm 1956, tỉnh Long Xuyên có diện tích 2.573 km2 dân số khoảng 396.278 người, và tỉnh Châu Đốc có diện tích 2.630 km2, diện tích chung hai tỉnh là 5.203 km2, rộng hơn hiện nay do có thêm các huyện Hồng Ngự, Lấp Vò và Thốt Nốt. Đến năm 1957, hai tỉnh Long Xuyên và Châu Đốc đã nhập lại thành tỉnh An Giang có diện tích 3.833 km2 (không 12 có hai huyện Hồng Ngự và Lấp Vò). Đồng bằng sông Cửu Long lúc này có 12 tỉnh. Dân số lúc này được thể hiện ở bảng: Bảng 2: Dân số tỉnh Long Xuyên từ 1957 đến 1967 Năm Dân số An Giang (người) Dân số Long Xuyên (người) 1957 710.075 21.980 1959 795.100 22.800 1962 842.100 24.830 1967 491.710 45.790 (Nguồn: Địa chí An Giang.2003) Từ năm 1964, tỉnh An Giang lại chia ra tỉnh An Giang và Châu Đốc nên dân số tỉnh An Giang giảm do chia bớt sang Tỉnh Châu Đốc. Từ năm 1964 đến năm 1973 dân số An Giang nói chung và tỉnh lỵ Long Xuyên nói riêng tiếp tục tăng với tốc độ cao do tỷ lệ tăng dân số tự nhiên cao trên 3%, mỗi gia đình có 9, 10 người con là chuyện thường. 2.1.3. Tình hình dân số Long Xuyên sau ngày giải phóng miền Nam Sau giải phóng miền Nam, thống nhất đất nước, tỉnh An Giang và Châu Đốc được nhập lại lần nữa thành tỉnh An Giang, lúc này tỉnh An Giang có 2 thị xã (Long Xuyên, Châu Đốc) và 6 huyện. Để khái quát dân số của tỉnh An Giang và thị xã Long Xuyên ta có bảng sau: Bảng 3: Dân số tỉnh An Giang và thị xã Long Xuyên từ 1975-1999 Năm Dân số An Giang (người) Dân số Long Xuyên (người) 1975 1.367.335 125.435 1979 1.474.719 178.269 1989 1.773.666 214.037 1999 2.054.494 249.535 (Nguồn tổng điều tra dân số vào các năm 1979, 1989, 1999) 13 2.1.4. Tình hình dân số Long Xuyên trong những năm gần đây Vào ngày 1-3-1999 thị xã Long Xuyên được nâng cấp thành thành phố Long Xuyên trực thuộc tỉnh An Giang, trở thành trung tâm thương mại buôn bán, trung tâm công nghiệp của tỉnh, đây là nhân tố thu hút các nguồn lao động từ mọi nơi đổ về thành phố làm cho dân số thành phố Long Xuyên tăng nhanh và diễn biến tương đối phức tạp, mặc dù tỷ lệ tăng dân số tự nhiên có xu hướng giảm trong những năm gần đây dưới 1,3%. Dân số thành phố Long Xuyên gần đây được thể hiện qua bảng: Bảng 4: Dân số thành phố Long Xuyên trong những năm gần đây Năm Tổng dân số Dân số Nam Dân số Nữ Tỷ lệ tăng tự nhiên (%) 2001 256.799 124.303 132.496 1.24 2002 259.971 126.216 133.755 1.18 2003 263.838 128.093 135.745 1.20 2004 266.951 129.578 137.373 1.18 (Nguồn: Địa chí An Giang.2003) Trong những năm gần đây dân số thành phố tăng trung bình khoảng 3000 người/năm đây là một con số tăng đáng kể khi diện tích của thành phố Long Xuyên vẫn không thay đổi. Điều này là một thách thức cho các nhà quản lý trong việc phân bố dân cư sao cho hợp lý trong tương lai. 2.2. Hệ thống thông tin địa lý 2.2.1. Định nghĩa Theo Võ Quang Minh (1999), GIS là một kỹ thuật quản lý thông tin dựa vào máy vi tính sử dụng bởi con người vào mục đích lưu trữ, quản lý và sử dụng các số liệu thuộc về địa lý hoặc không gian nhằm phục vụ cho các mục đích khác nhau. Theo Nguyễn Thế Thận và Trần Công Yên (2000), GIS là một tập hợp tổ chức của một phần cứng máy tính, phần mềm, dữ liệu địa lý và các thủ tục của người sử dụng nhằm trợ giúp việc thu nhập, lưu trữ, quản lý, xử lý, phân tích và hiển thị các thông tin không 14 gian từ thế giới thực để giải quyết các vấn đề tổng hợp thông tin cho các mục đích của con người đặt ra. 2.2.2. Lịch sử phát triển Cùng với sự phát triển của công nghệ thông tin, nhu cầu số hóa và lượng hóa thông tin trên bản đồ ngày càng cao. Đặc biệt là bản đồ chuyên đề đã cung cấp thông tin hữu ích để khai thác và quản lý tài nguyên. Những sự mô tả định lượng bị ngăn cản lớn do khối lượng của số liệu và những quan trắc định lượng. Từ những năm 60, cùng với sự góp mặt của máy vi tính bằng số thì việc phân tích không gian và làm bản đồ chuyên đề mang tính định lượng mới có thể nẩy nở và phát triển. Hệ thống thông tin địa lý GIS là hệ thống thông tin không gian được phát triển dựa trên cơ sở công nghệ máy tính và mô tả được nhiều dữ liệu (Nguyễn Thế Thận, 1999). 2.2.3. Mô hình công nghệ GIS Theo Nguyễn Thế Thận (1999), mô hình công nghệ GIS bao gồm: Hình 1: Mô hình công nghệ GIS 2.2.3.1. Số liệu vào Số liệu được thu thập từ các nguồn khác nhau: - Chuyển đổi. - Số hóa. - Quét ảnh. - Viễn thám. - Hệ thống định vị toàn cầu (GPS). - Toàn đạc điện tử. 2.2.3.2. Quản lý số liệu 15 Số liệu Quản lý số Xử lý số liệu Phân tích số liệu Số liệu ra Số liệu sau khi được thu thập và tổng hợp lưu trữ và bảo trì dữ liệu, việc quản lý số liệu cần đảm bảo các khía cạnh sau: - Bảo mật số liệu. - Tích lượng số liệu. - Lọc và đánh giá số liệu. - Khả năng duy trì số liệu. 2.2.3.3. Xử lý số liệu Nhằm tạo ra thông tin, xử lý số liệu tạo ra các ảnh báo và bản đồ. 2.2.3.4. Phân tích và mô hình hóa Là khả năng giải mã và phân tích về mặt định hình và định hướng thông tin đã thu thập, phân tích thông tin không gian để sử dụng các quan hệ đã biết rồi mô hình hóa đặc tính địa lý đầu ra của một tổ hợp các điều kiện. 2.2.3.5. Số liệu ra Việc sử dụng công nghệ máy tính số có nghĩa là thông tin này có thể được quan sát trên màn hình, được vẽ ra như trên các bản đồ giấy, nhận được như một ảnh địa hình hoặc dùng để tạo ra một số File số liệu. Liên hệ trực quan là một trong những phương tiện của công nghệ GIS được tăng cường bởi sự biến đổi ngược của các lựa chọn đầu ra. 2.2.4. Các thành phần của hệ thống GIS Theo Võ Quang Minh (1999), thì công nghệ GIS gồm 5 hợp phần cơ bản: - Thiết bị phần cứng máy tính (Hardware). - Phần mềm máy tính GIS (Software). - Số liệu - dữ liệu địa lý (Geographic Data). - Chuyên viên (Expertise). - Chính sách và cách thức quản lý. 16 Hình 2: Các thành phần của hệ thống GIS 2.2.4.1. Thiết bị phần cứng máy tính Theo Võ Quang Minh (1999), thì phần cứng tổng quát của hệ thống thông tin địa lý bao gồm các thiết bị sau: - Bộ xử lý trung tâm (CPU): là phần cứng quan trọng nhất của máy vi tính. CPU không những thực hành tính toán trên dữ liệu mà còn điều khiển sắp đặt phần cứng khác mà nó thì cần thiết cho việc quản lý thông tin thông qua hệ thống. - Bộ nhớ trong (RAM): Có chức năng như là “không gian làm việc” cho chương trình và dữ liệu. Bộ nhớ truy xuất ngẫu nhiên (RAM) có khả năng giữ một giới hạn số lượng dữ liệu ở một số lượng thời gian. - Bộ sắp xếp và lưư trữ ngoài (Diskette, Harddisk, CD-ROM): băng có từ tính được giữ không những trong cuộn băng lớn (giống trong cuộn băng máy hát đĩa) mà còn trong cuộn băng nhỏ. Thuận lợi ở dây băng có từ tính là nó có thể lưu trữ một số lượng lớn dữ liệu. - Các bộ phận dùng nhập số liệu: + Bàn số hóa (Digitizer): Bàn số hóa bản đồ bao gồm một bảng hoặc một bàn viết, mà bản đồ được trải rộng ra và một Cursor có ý nghĩa của các đường thẳng và các điểm trên bản đồ tương xứng một cách tự động. + Máy quét thông tin (Scanner): Máy ghi Scanner sẽ chuyển các thông tin trên bản đồ một cách tự động dạng hệ thống Raster. + Các bộ phận để in ấn (Output devices): 17 + Máy in (Printer): Là bộ phận dùng để in ấn các thông tin các bản đồ dưới nhiều kích thước khác nhau tùy theo yêu cầu của người sử dụng thông thường in có từ khổ A3 đến A4. Máy in có thể là màu hoặc trắng đen hoặc là máy in phun mực Laser hoặc máy in kim. + Máy vẽ (Plotter): Đối với những yêu cầu cần thiết phải in các bản đồ có kích thước lớn, thường máy in không đáp ứng được mà ta phải dùng đến máy vẽ, máy vẽ thường có kích thước của khổ A1 hoặc A 0. 2.2.4.2 Phần mềm Theo Võ Quang Minh (1999), thì phần mềm được sử dụng trong kỹ thuật GIS bao gồm các tính năng như: Nhập và thẩm tra được số liệu, lưu trữ và quản lý được cơ sở dữ liệu, diễn giải và vận dụng được số liệu, phân tích số liệu, xuất và trình bày được số liệu. Các phần mềm tiêu chuẩn và sử dụng phổ biến hiện nay trong khu vực Châu Á là: ARC/INFO, SPAN, MAPINFO, ILWIS, WINGIS, IDRISIW,… Hiện nay có rất nhiều phần mềm máy tính chuyên biệt cho GIS, bao gồm các phần mềm như sau: - Phần mềm dùng cho lưu trữ, xử lý số liệu thông tin địa lý như các phần mềm: ARC/INFO, SPAN, ERDAR - Imagine, ILWIS, MGE/MICROSTATION, WINGIS, IDRISIW. - Phần mềm dùng cho lưu trữ, xử lý và quản lý các thông tin địa lý: ER-MAPPER, ATLASGIS, ARCVIEW, MAPINFO,… - Tùy theo yêu cầu và khả năng ứng dụng trong công việc cũng như khả năng kinh phí của đơn vị, việc lựa chọn phần mềm máy tính sẽ khác nhau. 2.2.4.3. Chuyên viên Đây là một trong những hợp phần của công nghệ GIS đòi hỏi những chuyên viên hướng dẫn sử dụng hệ thống để thực hiện các chức năng phân tích và xử lý số liệu. Đòi hỏi phải thông thạo về việc lựa chọn các công cụ GIS để sử dụng và thông hiểu các tiến trình đang và sẽ thực hiện. 2.2.4.4. Số liệu 18 Theo Võ Quang Minh (1999), thì số liệu được sử dụng trong GIS không chỉ là số liệu địa lý (Geo - Referenced Data) riêng lẽ mà còn phải được thiết kế dữ liệu (Database). Những thông tin địa lý có ý nghĩa là sẽ bao gồm các dữ kiện về vị trí địa lý, thuộc tính (Attributes) của thông tin. 2.2.5. Khả năng của GIS Theo Võ Quang Minh (1999), hệ thống GIS có thể thực hiện những chức năng sau: - Khả năng chồng lắp bản đồ. - Khả năng phân loại thuộc tính. - Khả năng phân tích. Ngoài ra, Nguyễn Thế Thận,ctv (2000) - Tổ chức hệ thống thông tin địa lý GIS, hệ thống thông tin địa lý là một hệ thống thông tin kiểu mới (New Information System) và là một công nghệ máy tính tổng hợp. Từ các thông tin bản đồ và thông tin thuộc tính lưu trữ, ta có thể dễ dàng tạo ra các loại bản đồ và các báo cáo để cung cấp một sự nhìn nhận có hệ thống và tổng thể, nhằm thu nhận và quản lý thông tin vị trí có hiệu quả, cho phép các nhà lãnh đạo thực hiện tốt hơn công việc lập kế hoạch và trợ giúp quyết định. Hệ thống thông tin địa lý quản lý vị trí địa lý gắn liền với các số liệu riêng rẻ khác liên quan đến nó. Các thông tin quản lý trong GIS có đặc tính riêng mà các hệ thống thông tin khác không nhất thiết bắt buộc là chúng phải gắn kết với vị trí địa lý thực của đối tượng, thuộc vùng lãnh thổ chứa đựng chúng. Khả năng của GIS khá phong phú và tùy thuộc vào các ứng dụng cụ thể của nó trong thực tế nhưng bất cứ hệ GIS nào cũng phải giải quýêt được 5 vấn đề chính sau đây: - Vị trí (Location) - Quản lý cung cấp vị trí của các đối tượng theo yêu cầu bằng các cách khác như tên địa danh, mã vị trí hoặc tọa độ. - Điều kiện (Condition) – Thông qua phân tích các dữ liệu không gian cung cấp các sự kiện tồn tại hoặc xảy ra ở một địa điểm nhất định hoặc xác định các đối tượng thỏa mãn các điều kiện đặt ra. - Chiều hướng (Trend) – Cung cấp hướng thay đổi của đối tượng thông qua phân tích các dữ liệu trong một vùng lãnh thổ nghiên cứu theo thời gian. 19 - Kiểu mẩu (Pattern) – Cung cấp các mức độ sai lệch của các đối tượng so với kiểu mẫu và nơi sắp đặt chúng đã có từ các nguồn khác. - Mô hình hóa (Modeling) – Cung cấp và xác định những gì xảy ra nếu có sự thay đổi dữ liệu hay nói cách khác là xác định xu thế phát triển của các đối tượng. 2.2.6. Ứng dụng của kỹ thuật GIS 2.2.6.1. Ngoài nước Kỹ thuật GIS đã được phát triển và ứng dụng từ năm 1960, tập trung quản lý đô thị, hành chính, dân cư,…Đến thập niên 1980, đặc biệt vào những năm 1990 GIS được ứng dụng rộng rãi hơn (Võ Quang Minh, 1996). Một số kết quả ứng dụng của GIS trên thế giới trong thời gian qua như: - Ứng dụng GIS trong nghiên cứu xói mòn đất ở Đài Loan (Chang, 1992). - Ứng dụng GIS để thiết lập phương pháp đánh giá chất lượng nước ở Nam Triều Tiên (Kyehun Kim, 1996). - Ứng dụng GIS trong việc quản lý rừng, môi trường ở trung quốc (Kathleen Hastings, 1996). - Ứng dụng GIS để dự đoán, dự báo và quản lý dịch hại ở Finland (Tiilikala và ctv, 1996). - Ứng dụng GIS trong đánh giá môi trường sống của cá ở Thái Bình Dương (Beamer và ctv, 1997). - Sử dụng GIS đánh giá quan hệ giữa sử dụng đất và chất lượng nước (Wang và ctv, 1997). 2.2.6.2. Trong nước Ở nước ta, kỹ thuật GIS thực tế được biết đến khoảng 7 – 8 năm trở lại đây. Ở đồng bằng sông Cửu Long, công nghệ GIS được đưa vào sử dụng từ chương trình cấp nhà nước trong đánh giá tài nguyên thiên nhiên vào năm 1986 (Chương trình 60 – 62). Từ những năm 1991 sau khi các tỉnh đã thành lập sở địa chính để quản lý các thông tin thì công nghệ GIS mới thật sự được đưa vào sử dụng và thực hiện ở vài tỉnh (Võ Quang Minh, 1996). 20 Trường, Viện nghiên cứu 44% Các cơ quan quản lý 52% Công ty cơ quan SX 4% Việc ứng dụng công nghệ GIS ngày càng phổ biến kể cả trong các cơ quan nhà nước lẫn tư nhân vì khả năng ứng dụng rộng rãi của nó. Hình 3: Tỷ lệ cơ quan ứng dụng công nghệ HTTDL GIS (Nguồn đọc từ [Trực tuyến] Đọc ngày: 14.7.2005 Theo thống kê trên cho ta thấy rõ ràng là hệ thông tin địa lý GIS đang được các cơ quan quản lý sử dụng một cách tích cực và hệ thông tin địa lý GIS ngày càng được các trường, viện nghiên cứu quan tâm và được đưa vào giảng dạy trong trương trình học một cách phổ biến. Đến nay, kỹ thuật GIS đã được ứng dụng ở nước ta trên nhiều lĩnh vực như: - Ứng dụng kỹ thuật GIS trong việc quản lý hồ sơ địa chính của sở địa chính tỉnh Kiên giang (Trần Văn Măng, 1996). - Ứng dụng kỹ thuật GIS giải đoán ảnh vệ tinh Spot và GIS để nghiên cứu hiện trạng sử dụng đất đai huyện Tân Thạnh – Vĩnh Long (Lê Quang Trí, 1996). - Ứng dụng kỹ thuật GIS đánh giá đất đai cho hai huyện Mỹ Tú - Thạnh Trị tỉnh Sóc Trăng (Trần Công Danh, 1998). - Ứng dụng kỹ thuật GIS đánh giá diễn biến thay đổi rừng ngập mặn ven biển đồng bằng sông Cửu Long (Bộ môn Khoa Học Đất – Chương trình MHO8, 1998). - Ứng dụng ảnh Radarsat và kỹ thuật GIS trong xác định sự thay đổi sử dụng đất vùng đồng bằng sông Cửu Long (Võ Quang Minh, Võ Tòng Anh và ctv, 1998). 21 2.2.7. Lợi ích và hạn chế việc ứng dụng kỹ thuật GIS Theo Võ Quang Minh (1999), thì việc ứng dụng kỹ thuật GIS vào thực tế có rất nhiều lợi ích thiết thực. Nhưng bên cạnh đó ứng dụng công nghệ GIS cũng gặp phải những hạn chế nhất định. - Kỹ thuật GIS là một công cụ ứng dụng các tiến bộ của khoa học máy tính, do đó việc sử dụng GIS trong các mục tiêu nghiên cứu so với các phương tiện cổ điển có thể mang lại hiệu quả cao: + Là cách tiết kiệm chi phí và thời gian nhất trong việc lưu trữ dữ liệu. + Có thể thu thập số liệu với số lượng lớn. + Số liệu lưu trữ có thể được cập nhật hóa một cách dễ dàng. + Chất lượng số liệu được quản lý, xử lý và hiệu chỉnh tốt. + Dễ dàng truy cập, phân tích từ nhiều nguồn và loại khác nhau. + Tổng hợp được một lần nhiều loại số liệu khác nhau để phân tích và tạo ra nhanh chóng một lớp số liệu tổng hợp mới. - Song song đó, trong quá trình sử dụng lại có nhiều trở ngại trong quá trình ứng dụng kỹ thuật GIS như sau: + Chi phí và những vấn đề kỹ thuật đòi hỏi trong việc chuẩn bị lại các s._.