Giáo trình GIS (Chuẩn kiến thức)

Nội dung text: Giáo trình GIS (Chuẩn kiến thức)

1. CHƯƠNG 4 Qun lý d liu 4.1. Nguyên tc qun lý d liu Qun lý d liu là mt chc năng quan trng ca tt c các h thng thơng tin trong đĩ cĩ c h thng thơng tin đa lý. Nĩ giúp cho vic đưa d liu vào và ly d liu ra t h thng đưc tin hành mt cách thun li, an tồn và hiu qu. V mt chuyên mơn, thut ng “qun lý d liu” bao gm vic t chc, sp xp, tìm kim và bo trì d liu; thut ng này cịn bao hàm c vic đm bo các thit b phn cng, phn mm và kim sốt vic s dng các thit b này. Chc năng qun lý d liu ca GIS đưc tr giúp bi h qun tr c s d liu; đĩ là mt phn mm cho phép mt hoc nhiu ngưi làm vic vi d liu mt cách cĩ hiu qu. Các hp phn căn bn ca h phi cung cp các phương tin đ xác đnh ni dung ca cơ s d liu, đưa vào d liu mi, xĩa d liu cũ, hi v ni dung cơ s d liu và thay đi ni dung cơ s d liu. Bưc đu tiên trong qun lý d liu là vic xác đnh ni dung ca cơ s d liu vi các thơng tin cn thit v khuơn dng d liu, ni dung d liu và các hn ch giá tr.  ðnh nghĩa khuơn dng d liu đ cp đn kiu d liu như kiu s, s nguyên, ký t, s thp phân, ngày tháng, và lưng b nh cn lưu tr hay trình bày d liu.  ðnh nghĩa ni dung d liu đ cp đn tên các trưng hay các mc trong cơ s d liu. Nên s dng các tên c th như: kinh đ, vĩ đ, đ pH, nng đ DO,  Các hn ch giá tr đ cp đn vic ngưi s dng đưa vào trong h thng các hn ch v giá tr d liu đ kim chng các giá tr mi đưa vào. Ví d như các hn ch v s tháng trong năm hay s phút trong mt gi hay kinh đ, vĩ đ ca mt vùng lãnh th. H qun tr cơ s d liu phi cung cp các cơng c đ đm bo s an tồn, tồn vn, đng b hĩa, đc lp và gim thiu dư tha d liu.  An tồn d liu đ cp đn vic hn ch các hình thc tip cn cơ s d liu bi ngưi s dng d liu, bo v d liu khi b tit l mt cách tình c hay c ý và b thay đi hay phá hoi bi nhng ngưi khơng đưc y quyn. Như vy, ch cĩ nhng ngưi cĩ đy đ hiu bit, thm quyn mi đưc phép thay đi ni dung cơ s d liu.
2.  ð đm bo s tồn vn ca cơ s d liu, h qun tr cơ s d liu kim tra các yu t đưc đưa vào đ thc thi các ràng buc cu trúc cn thit ca d liu bên trong như kim tra các giá tr cho phép trong các trưng d liu, ngăn nga vic xĩa nút khi vn cịn các cung đưc xác đnh da trên nút đĩ,  S đng b hĩa đ cp đn các hình thc bo v chng li s khơng nht quán cĩ th phát sinh do nhiu ngưi s dng đng thi cơ s d liu. Mt ví d minh ha là khi cĩ hai ngưi cùng tip cn mt lp d liu v s dng đt trong cơ s d liu, trong đĩ ngưi th nht thì cp nht d liu con ngưi th hai thì tìm cách phân tích d liu và như vy, kt qu phân tích s thay đi theo thi gian và làm tht vng ngưi th hai nu như khơng cĩ mt cơ ch cnh báo hay ngăn nga ngưi th hai tip cn cơ s d liu cho đn khi ngưi th nht hồn tt thao tác ca mình.  S đc lp d liu vt lý th hin ch s lưu tr d liu và phn cng diu khin khơng đưc nh hưng đn ngưi s dng cơ s d liu. Nĩ cho phép ta thay đi phn cng khi cn thit và khi cơng ngh thay đi thì khơng h phi vit li phn mm điu khin d liu liên quan.  Dư tha d liu là mt điu hồn tồn khơng mong mun trong mt cơ s d liu. Mt ví d là trưng hp lưu d liu vector spaghetti biu din các đi tưng vùng. S dư tha d liu s làm phc tp vic cp nht d liu và gim tc đ x lý. Do vy, ti thiu hĩa s dư tha d liu là mt mc tiêu đt ra đi vi mt cơ s d liu. Trong qun lý cơ s d liu GIS, cn chú ý đn các vn đ sau:  Các d liu bn đ đưc qun lý theo h thng chng ghép lp và d dàng truy cp t bt kỳ các lp logic nào cùng vi các topology ca chúng;  Các phương pháp truy cp d liu gn lin vi h thng t chc qun lý chúng;  Cơ s d liu tp trung và cơ s d liu phân tán ca GIS;  Các chun d liu và bo trì, nâng cp;  S liên kt gia các thành phn trong cơ s d liu và vi các h thng khác;  Bo mt thơng tin và quyn truy cp vào h thng cơ s d liu;  Tính đa nhim ca cơ s d liu trong GIS.
3.  Các yu t nh hưng đn vic qun lý d liu Hiu qu ca vic lưu tr, truy cp, xĩa, sao chép hay cp nht d liu ph thuc vào nhiu yu t trong đĩ cĩ th k đn hai yu t chính sau:  Mơi trưng lưu tr d liu,  Cu trúc d liu. Cho đn nay, trong cơng ngh thơng tin nĩi chung và cơng ngh GIS nĩi riêng, d liu s thưng đưc lưu tr trong các mơi trưng sau: a) ðĩa t D liu trên đĩa t đưc t chc thành các rãnh và các khu vc. Các đu t dùng đ đc và vit d liu lên đĩa. Tc đ chuyn d liu đn và t đĩa đi ph thuc vào tc đ quay ca đĩa và mt đ d liu dc theo các rãnh. Trong h thng lưu tr d liu bng đĩa t, s tip cn d liu là bt kỳ vì th cĩ th điu khin đu t ti mt rãnh d liu bt kỳ t mt rãnh bt kỳ khác. ðĩa t cĩ th là đĩa cng hoc đĩa mm. ðĩa cng đưc dùng đ lưu tr d liu và chương trình cn cho vic tip cn trưc mt. Các đc tính k thut ca đĩa cng là dung lưng nh tính bng MB hay GB, tc đ truy cp đo bng mili giây (s mili giây càng thp thì tc đ càng nhanh), tc đ truyn d liu đưc đo bng MB trên giây. ðĩa mm đưc dùng đ lưu tr và trao đi d liu. Hin nay, dung lưng đĩa Hình 4.1: Mt s loi đĩa t thơng dng mm thơng thưng là 1,44 MB; cĩ mt s loi là 2,88 MB và cao hơn. Tc đ truy cp d liu ca đĩa mm khơng cao như đĩa cng. Ngồi ra, hin nay trên th trưng cịn cĩ mt s loi đĩa cng di đng khá ph bin cĩ kh năng giao tip vi máy tính qua cng USB. b) Băng t Băng t là mt mơi trưng lưu tr d liu trong đĩ cĩ th truy cp d liu theo cách tun t vì h thng lưu tr phi đi qua ht chiu dài băng đ đnh v các yu t d liu. Mt đ d liu trên băng t theo chun cơng nghip là 16006250 bits/inch vi 9 rãnh d liu song song trên băng t rng 0,5 inch. 8 rãnh đưc dùng đ lưu tr d liu và rãnh cui cùng dùng đ chng li. Tc đ đc và ghi ph bin là 25125 inch/giây.
4. Băng t ch yu đưc dùng đ sao lưu cơ s d liu, lưu tr lâu dài và chuyn d liu gia các h thng. Hình 4.2: Băng t c) ðĩa CD Các đĩa này cĩ th lưu tr hàng trăm MB d liu. ð đc đưc các đĩa CD cn phi cĩ đc riêng cịn mun lưu tr d liu vào loi đĩa này thì phi cĩ ghi riêng. ðĩa CD rt thích hp cho vic lưu tr d liu vin thám và GIS. Hiu qu tìm kim d liu nĩi chung ph thuc vào các yu t như khi lưng d liu lưu tr, phương pháp mã hĩa d liu, cu trúc cơ s d liu và tính phc tp ca yêu cu đt ra.  Khi lưng d liu lưu tr th hin s lưng các file và kích c file d liu trong cơ s d liu. Nĩ nh hưng đn tc đ tìm kim d liu, đc bit là khi cn tìm kim ht c cơ s d liu.  Phương pháp mã hĩa d liu bao gm quyt đnh v các loi bin cn lưu tr cũng như cách thc lưu tr các giá tr.  Cu trúc cơ s d liu liên quan đn các mơ hình d liu và cách thc t chc các file d liu trong cơ s d liu đa lý (xem thêm phn cu trúc d liu và cơ s d liu) nh hưng đn khi lưng d liu và tc đ tìm kim d liu.  Tính phc tp ca yêu cu v cơ s d liu th hin loi và lưng các yêu cu đt ra như tìm kim mt đi tưng, mt tp hp các đi tưng hay tồn b các đi tưng tha mãn các điu kin nào đĩ. Nhìn chung, mt s b chương trình đưc phát trin tt đ tìm kim khá hiu qu các d liu phi khơng gian. Tuy nhiên, cơng vic tìm kim các đi tưng khơng gian hay các b đi tưng phc tp hơn nhiu và vic ti ưu hĩa tính năng tìm kim ca h thng trong nhng điu kin đĩ là mt lĩnh vc nghiên cu ca hot đng GIS.
5. 4.2. Qun lý d liu khơng gian D liu khơng gian dưi dng vector hay raster là d liu v v trí ca các đi tưng đa lý như đim, đưng, vùng và đưc nhp vào GIS thơng quan các con đưng và bng các cơng ngh khác nhau. Vic to ra mt cơ s d liu khơng gian trong GIS là mt quá trình rt tn kém v thi gian và cơng sc do vy nht thit phi cĩ các bin pháp, các cơng c mnh đ qun lý nĩ mt cách hu hiu, đm bo hot đng cĩ kt qu ca GIS. Trong GIS, các d liu đưc qun lý thao các lp chuyên đ. Trong mi lp chuyên đ, ch lưu tr các thơng tin v mt chuyên đ nht đnh như đt, đa gii, sơng, đưng giao thơng, Các lp d liu như đt, nưc, giao thơng, đưc tp hp li thành các lp ph và đưc t chc như mt mnh bn đ. Các lp thơng tin trên cịn là các lp thơng tin chuyên đ; trên mt vùng lãnh th, chúng đưc th hin như các lp ph theo phương thng đng. Do vy, cn thit phi cĩ mt h ta đ đ cĩ th chng xp các lp thơng tin đĩ lên nhau, ph vùng lãnh th chúng th hin.  S chuyn đi d liu gia các mơ hình Raster và Vector D liu khơng gian cĩ th đưc bin đi qua li gia mơ hình d liu Raster và Vector. S chuyn đi này là cn thit trong vic qun lý d liu khơng gian GIS khi chúng đưc lưu tr trong nhng mơ hình d liu khác nhau. S chuyn đi d liu t vector qua raster bao gm vic xác đnh giá tr pixel cho mi v trí liên quan đn các đi tưng vector. ði tưng đim trong mơ hình vector cĩ đc trưng là khơng cĩ kích thưc trong khi đĩ các đi tưng đim trong mơ hình d liu raster phi đưc xác đnh bi mt giá tr trong mt ơ raster (pixel); do đĩ các đim ít nht cũng phi cĩ kích thưc ca các ơ raster sau khi đưc chuyn đi t mơ hình vector sang mơ hình raster. Các đi tưng đim thưng đưc xác đnh bi các pixel bao gm ta đ ca đim. Pixel mà đi tưng đim xut hin trong nĩ đưc gán bi mt con s hoc mt mã đ nhn bit thuc tính ca đim xut hin ti v trí pixel đĩ. Nu kích thưc ơ quá ln thì hai hay nhiu đi tưng đim vector cĩ th s rơi vào cùng mt pixel hay là mt cơng c nhn bit pixel nào đĩ đưc s dng hoc mt s sp xp phc tp hơn theo kiu phân chia và đánh s đưc thc hin. Thơng thưng, kích thưc ca mt ơ đưc la chn sao cho kích thưc ca đưng chéo ơ nh hơn so vi khong cách gia hai đi tưng đim gn nht. Các đi tưng đưng vector trong mt lp d liu cũng cĩ th đưc chuyn đi thành mt mơ hình d liu raster. Các ơ raster cĩ th đưc mã hĩa bng nhiu tiêu chí khác nhau. Mt phương pháp đơn gin là xác đnh mt giá tr cho mt pixel nu đưng vector ct bt kỳ mt phn nào ca pixel đĩ (Hình 4.3a). Phương pháp này đm bo duy trì các đi tưng đưng đưc kt ni liên tc trong khuơn dng d liu raster. Quy tc chuyn đi này thưng dn đn vic to ra các đi tưng đưng rng hơn so vi cn thit bi vì mt vài ơ gn k nhau cĩ th đưc xác đnh như là mt phn ca đi tưng đưng; đc bit là khi đi tưng đưng
6. ngon nghèo, quanh co gn các cnh ca các ơ raster. Mt quy tc chuyn đi khác cĩ th đưc ng dng là ch xác đnh mt ơ cĩ liên quan đn đi tưng đưng khi tâm ca ơ đĩ gn vi đon ca đi tưng đưng đi qua (Hình 4.3b). “Gn” cĩ th đưc đnh nghĩa như là khong cách ca mt s ơ ph; chng hn như 1/3 chiu rng ca mt ơ. Các đưng ch đi ct qua gĩc ca mt ơ s khơng đưc ghi li như là mt pixel. ðiu này cĩ th dn đn vic thu đưc b d liu raster cĩ các đi tưng đưng mnh hơn và thưng thì kt qu mang li là các đi tưng đưng khơng liên tc. Hình 4.3a Hình 4.3b Hình 4.3: Chuyn đi d liu vector sang raster Kt qu đu ra ca phép chuyn đi vector sang raster ph thuc vào thut tốn đu vào đưc s dng. Ta cĩ th thu đưc các lp d liu đu ra khác nhau khi s dng các thut tốn chuyn đi khác nhau mc dù là d liu đu vào mà ta s dng là hồn tồn ging nhau. ðây là mt đim quan trng và cn phi ghi nh khi ng dng bt kỳ mt phép tốn khơng gian nào. Nhng s khác nhau rt nh trong thut tốn hoc là các gii hn đưc đnh nghĩa cĩ th dn đn các kt qu ká sai khác vi nhau. Nhng thay đi nh trong khong cách hay quy tc xác đnh trong quá trình chuyn đi vector sang raster cĩ th mang li nhng khác bit ln trong các b d liu đu ra, mc dù là cùng d liu đu vào. Thưng thì khơng cĩ mt ưu th rõ ràng nào đ xác đnh phương pháp tt nht. Các th nghim da vào kinh nghim cũng như các kinh nghim cĩ đưc t trưc chính là s hưng dn hu ích cho vic xác đnh phương pháp ti ưu đi vi mt b d liu cho trưc hay mt vn đ c th trong quá trình chuyn đi. Chính s thoi mái và khơng b ràng buc bi mt quy tc c th nào ca thao tác khơng gian trong GIS đã mang li các cơng c mnh và d s dng cho ngưi dùng. Ngưi s dng GIS phi luơn ghi nh rng các cơng c đĩ cĩ th tr nên hiu qu hơn trong vic cung cp các kt qu chính xác nhưng cũng cĩ th gĩp phn to ra các li trong khi s dng. Các đi tưng vùng đưc chuyn đi t vector sang raster theo phương pháp tương t s dng cho đi tưng đưng vector. ðưng vin gia các vùng khác nhau đưc xác đnh bng cách s dng phương pháp đưc mơ t hình 4.3a và hình 4.3b. Sau đĩ, vùng bên trong đưc nhn dng và mi ơ thuc vùng bên trong
7. đưc xác đnh bi mt giá tr nào đĩ. Lưu ý rng các ơ đưng vin bao gm đưng biên gia các vùng phi đưc xác đnh. Tương t như s chuyn đi vector sang raster ca các đi tưng đưng, cĩ mt s phương pháp đ xác đnh mt ơ raster thuc đi tưng vùng hay khơng. Mt phương pháp ph bin xác đnh mt ơ thuc vùng nu hơn mt na ơ phân b trong vùng vector. Mt phương pháp ph bin khác xác đnh mt ơ thuc mt đi tưng vùng nu bt kỳ mt phn nào ca ơ đĩ phân b trong vùng thuc đi tưng vùng vector. Và các kt qu chuyn đi thu đưc s bin đi tùy theo phương pháp đưc s dng. Ngồi ra, d liu cũng đưc chuyn đi theo cách ngưc li, cĩ nghĩa là d liu raster cĩ th đưc chuyn đi thành d liu vector. Các đi tưng đim, đưng hay vùng đưc mơ t bng các ơ raster đưc chuyn đi thành các cu trúc và ta đ d liu vector tương ng. ði tưng đim đưc mơ t như là mt ơ raster. Mi đi tưng đim vector thưng đưc xác đnh bi mt ta đ ca tâm đim ca pixel tương ng. Các đi tưng đưng đưc mơ t trong mơi trưng raster cĩ th đưc chuyn đi thành các đưng vector. S chuyn đi thành đưng vector thưng bao gm vic xác nhn các ơ lưi ni kt liên tc vi nhau hình thành nên mt đưng. Tâm đim ca các ơ thưng đưc xác đnh như là v trí hay các đnh dc theo đưng. Sau đĩ, các đưng cĩ th đưc làm mm bng cách s dng mt thut tốn đ xĩa b hiu ng bc cu thang. Raster Tâm đim ðưng ni tâm đim Làm mm Hình 4.4: Chuyn đi d liu raster sang vector 4.3. Qun lý d liu thuc tính Trong GIS, các d liu thuc tính thưng đưc lưu tr dưi dng bng do vy thưng đưc gi là d liu bng. Trong các bng thuc tính, mi dịng trong bng biu din mt đi tưng và mi ct là mt thuc tính. Ví d sau là các bng d liu thuc tính mơ t mt s khu rng, các đưng mịn trong khu rng, các loi hình gii trí cĩ th tìm thy trên các đưng mịn
8. đĩ, Nhng d liu này cĩ th đưc xây dng mt cách vt lý đ tr li các câu hi liên quan thưng xuyên đt ra như “đưng mịn nào b ct ngang bi thác nưc?”. Rng Tên rng V trí Din tích Nantahala Bc Carolina 184.447 Cherokee Bc Carolina 92.271 ðc đim đưng mịn Tên đưng mịn ð khĩ Rng ðc trưng Bryson's Knob D, Va Nantahala PC, RG Slickrock Falls Va Cherokee TN, RG North Frok Va Nantahala Cade's Cove D Cherokee RG, HD Nantahala Appalachian Va, Khĩ Nantahala TN, RG, PC, HD, CT Cherokee ðc trưng gii trí ðc trưng Mơ t Hot đng TN Thác nưc Chp nh, bơi li RG Rng già Chp nh, đi b PC Phong cnh t trên cao Chp nh, ngm cnh HD Th gii hoang dã Chp nh, ngm chim CT Cm tri Cm tri  D liu thuc tính cĩ th qun lý bng các h cơ s d liu sau:  H qun tr cơ s d liu phân cp và mng D liu đưc truy cp theo mt cu trúc phân cp bng cách đi t trên xung theo các nhánh ca s phân cp. Theo cách đĩ, các d liu con ca mt d liu m đưc truy cp mt cách nhanh chĩng. Trong ví d trên, tt c các đưng mịn trong rng Cherokee đu liên kt trc tip vi thc th m (Hình 4.5) và cĩ th đưc truy cp trc tip t nhánh đĩ ca cây phân cp. Tuy nhiên, ví d đơn gin này cũng cho ta thy mt s hn ch ca kiu cơ s d liu phân cp này như các thơng tin thuc tính đưc ghi li nhiu ln trong cơ s d liu, gây lãng phí b nh và phc tp trong vic chnh sa và cp nht.
9. Hình 4.5: D liu rng trong h cơ s d liu phân cp D liu rng Nantahala Cherokee Appalachian CT North Fork PC Slickrock Falls Bryson’s Knob RG HD TN Cade’s Cove Hình 4.6: D liu rng trong h cơ s d liu mng Kiu cơ s d liu mng khác vi kiu phân cp; trong đĩ, phn ln d liu con cĩ th cĩ nhiu hơn mt d liu m (Hình 4.6). Mi thc th cĩ th là mt nút trong mng lưi và đưc liên kt vi các thc th thích hp khác trong tồn mng. Kiu cơ s d liu mng cĩ ít d liu dư tha hơn so vi kiu phân cp nh vào ưu đim ca các mi quan h thêm vào; và nĩ ch địi hi mt bn sao ca mt thc th c th. Trong ví d v d liu rng trên, đc trưng gii trí RG (rng già) đưc
10. mơ t ch mt ln và đưc kt ni đn các đưng mịn tương ng trong cơ s d liu.  H qun tr cơ s d liu quan h Mt cơ s d liu quan h mơ t d liu trong các bn và đưc bit đn như là các quan h. Mi thc th đưc mơ t bi mt hàng và các thuc tính kèm theo trên các ct tương ng. Trong ví d v cơ s d liu rng, cĩ th cĩ các bn d liu như dưi đây. Các bn cĩ quan h vi nhau thơng qua các khĩa (cĩ th là mt hay nhiu trưng) và đưc s dng đ nhn bit các bn ghi. Rng Tên rng ID rng V trí Din tích Nantahala 1 Bc Carolina 184.447 Cherokee 2 Bc Carolina 92.271 ðưng mịn Tên đưng mịn ID rng Bryson's Knob 1 Slickrock Falls 2 North Frok 1 Cade's Cove 1 Cade's Cove 2 Appalachian 1 Appalachian 2 ðc đim Tên đưng mịn ðc trưng ð khĩ Bryson's Knob PC D, Va Bryson's Knob RG D, Va Slickrock Falls RG Va Slickrock Falls TN Va North Frok Va Cade's Cove RG D Cade's Cove HD D Appalachian TN Va, Khĩ Appalachian RG Va, Khĩ Appalachian PC Va, Khĩ Appalachian HD Va, Khĩ Appalachian CT Va, Khĩ
11. ðc trưng gii trí ðc trưng Mơ t Hot đng 1 Hot đng 2 TN Thác nưc Chp nh Bơi li RG Rng già Chp nh ði b PC Phong cnh t trên cao Chp nh Ngm cnh HD Th gii hoang dã Chp nh Ngm chim CT Cm tri Cm tri Hình dưi đây mơ t các khu rng và đưng mịn trong cu trúc ca mt bng quan h vi khĩa chính là ID rng trong bng Rng . Cn lưu ý rng khơng phi tt c d liu phi đưc mơ t trong mt bng và cn thit phi cĩ mt k thut đ liên kt gia các bng vi nhau. ðưng mịn Rng Tên đưng mịn ID rng Tên rng ID rng V trí Din tích Bryson's Knob 1 Nantahala 1 Bc Carolina 184.447 Slickrock Falls 2 Cherokee 2 Bc Carolina 92.271 North Frok 1 Cade's Cove 1 Cade's Cove 2 Appalachian 1 Appalachian 2 Bng quan h Tên rng IDrng V trí Din tích Tên đưng mịn Nantahala 1 Bc Carolina 184.447 Bryson's Knob Nantahala 1 Bc Carolina 184.447 North Frok Nantahala 1 Bc Carolina 184.447 Cade's Cove Nantahala 1 Bc Carolina 184.447 Appalachian Cherokee 2 Bc Carolina 92.271 Slickrock Falls Cherokee 2 Bc Carolina 92.271 Cade's Cove Cherokee 2 Bc Carolina 92.271 Appalachian Hình 4.7: D liu rng và đưng mịn trong cu trúc bng quan h Các d liu đa lý, k c d liu khơng gian và thuc tính rt d b mt do li v thit b, mơi trưng và chương trình máy tính, cũng như sai sĩt ca ngưi s dng. Do đĩ, cn cĩ bin pháp an tồn chng li các sai sĩt đĩ; c th là cn sao lưu d liu thưng kỳ các file d liu, hàng ngày sao lưu các thay đi cơ s d liu t các đĩa lên băng, hàng tun sao lưu tồn b cơ s d liu. Các đĩa sao lưu cn đ nhng cĩ điu kin thích hp, nhng nơi chu la và khơng đ cùng vi d liu gc.
12. CHƯƠNG 5 Phân tích d liu 5.1. Gii thiu chung Phân tích d liu là rút ra nhng thơng tin và kt lun t vic nghiên cu d liu và là cơng vic ca mi ngành ngh, mi nhà chuyên mơn khi ng dng GIS. Phân tích d liu và mơ hình hĩa khơng gian đưc xem là phn ct lõi, phn trng tâm và là chc năng quan trng nht ca GIS. Phân tích d liu khơng gian bao gm vic s dng các phép tốn đ sp xp các d liu đĩ cũng như các d liu thuc tính cĩ liên quan. ða s các phân tích khơng gian thưng đưc ng dng đ gii quyt các vn đ c th, ví d như nhn bit các vùng cĩ tính bt n v an ninh cao, hay đưa ra danh sách các đon đưng cn sa cha li, hay là chn mt v trí tt nht cho hot đng kinh doanh. Các phép tốn khơng gian cĩ th đưc s dng liên tip nhau đ gii quyt vn đ nào đĩ. Mi phép tốn khơng gian s to ra mt sn phm đu ra và sn phm đĩ cĩ th đưc s dng như d liu đu vào ca các phép tốn khác. Mt phn thách thc ca vic phân tích d liu khơng gian đĩ là vic la chn các phép tốn khơng gian thích hp và ng dng chúng theo các trt t thích hp. Hình 5.1: Chui liên tc các phép tốn khơng gian thưng đưc s dng đ thu đưc lp d liu cui cùng mong mun Vic phân tích d liu khơng gian thưng s dng d liu t mt hay nhiu lp d liu đ to ra d liu đu ra. Phép phân tích cĩ th gm cĩ mt phép tốn đơn l s dng cho mt lp d liu hoc nhiu phép tốn cĩ kh năng kt hp d liu đu vào t nhiu lp d liu đ to ra d liu đu ra mong mun.
13. Mt đu vào Nhiu đu ra Nhiu đu vào Mt đu ra Lp d liu Lp d liu Lp d liu khơng gian 1 khơng gian 5 khơng gian 6 Hàm 1 Hàm 2 Hàm 3 Hàm 4 Lp d liu Lp d liu Lp d liu khơng gian 2 Lp d liu khơng gian 4 khơng gian 7 khơng gian 3 Hình 5.2: Nhiu phép phân tích d liu khơng gian cĩ s lưng ln các phép tốn và hàm khơng gian Như đưc minh ha trong hình 5.2, trong các phép phân tích d liu khơng gian, cĩ th cĩ mt hay nhiu d liu đu vào hay đu ra. Nhiu phép tốn ch địi hi mt lp d liu đu vào và to ra mt lp d liu đu ra; ví d như phép chuyn đi d liu vector sang raster. Cũng cĩ các phép tốn to ra mt vài lp d liu đu ra t mt đu vào hay địi hi mt s đu vào đ to ra mt lp d liu đu ra. Các hàm phân tích đa hình cĩ th s dng lưi raster v đ cao như là mt lp d liu đu vào và to ra c d liu đ dc (mi pixel cĩ đ dc như th nào) và d liu v hưng đa hình (đ dc mt v trí nào đĩ cĩ hưng như th nào). Lp d liu trung bình là mt ví d ca vic s dng nhiu lp d liu đu vào đ to nên mt lp d liu đu ra. Trong GIS, vic phân tích hay khai thác d liu cĩ th đưc thc hin các mc đ sau:  D liu thuc tính trong các bng đưc sp xp li đ trình bày trong các báo cáo hay s dng các h máy tính khác.  Các thao tác đưc thc hin trên các d liu hình hc hay ch đ tìm kim hay vì các mc đích tính tốn.  Các thao tác logic, s hc và thng kê đưc thc hin các bng thuc tính.  Hình hc và bng thuc tính đưc dùng chung đ lp các b d liu mi da trên các thuc tính gc và phát sinh; hay lp b d liu mi da trên các mi quan h đa lý. Nĩi cách khác, phân tích d liu bng GIS cĩ th đưc xp thành ba nhĩm: hi đáp cơ s d liu, lp bn đ phát sinh và mơ hình hĩa quá trình. Hi đáp cơ s d liu là đơn thun ly ra thơng tin cĩ sn trong cơ s d liu. Lp bn đ phát
14. sinh là quá trình to ra các lp d liu mi t các lp d liu cũ bng cách ly thơng tin cĩ sn và thêm vào đĩ thơng tin mi là s hiu bit v mi quan h gia các yu t cơ s d liu. Ví d như ta cĩ th to ra bn đ nguy cơ xĩi mịn đt t bn đ đt, bn đ đ cao đa hình và bn đ ch đ lưng mưa nu ta bit quan h gia các nhân t đĩ. Mơ hình hĩa quá trình là mt lĩnh vc mi ca GIS da trên khái nim là cơ s d liu khơng ch biu din mơi trưng thc mà chính nĩ cũng là mt mơi trưng, do đĩ, cơ s d liu GIS đĩng vai trị như mt phịng thí nghim đ tìm hiu các quá trình. 5.2. Các phép phân tích d liu cơ bn 5.2.1. La chn và phân loi a. La chn Phép la chn bao gm vic nhn bit các thc th tha mãn mt hay nhiu điu kin hay tiêu chí nào đĩ. Các thuc tính hay đc đim hình hc ca các thc th đưc kim tra da vào các tiêu chí và ch nhng gì tha mãn các tiêu chí mi đưc la chn. Các thc th đưc la chn đĩ cĩ th đưc ghi li lên trên mt lp d liu mi hoc d liu hình hc hay thuc tính ca chúng đưc lưu li theo mt vài cách khác nhau. Hình 5.3 minh ha mt ví d ca phép la chn bao gm c phn thuc tính ca mt b d liu khơng gian. Hai điu kin đưc s dng và các đi tưng tha mãn c hai điu kin đĩ đưc la chn. Thành ph Hu Các huyn giáp vi Thành ph Hu
15. Các huyn cĩ din tích ln hơn 400 Km 2 Các huyn giáp vi Thành ph Hu và cĩ din tích ln hơn 400 Km 2 Hình 5.3: Mt ví d v phép la chn da trên nhiu điu kin Hình thc đơn gin nht ca vic la chn là phép truy vn trc quan trên màn hình. Mt lp d liu s đưc hin th và các thuc tính đưc la chn thơng qua mt tốn t do ngưi lp trình đnh nghĩa. Tốn t đĩ s dng mt thit b tr đ đnh v v trí con tr chut thơng qua mt đc tính nào đĩ cĩ liên quan (gi s như đng tác click chut hay nhn mt phím nào đĩ trên bàn phím) và gi đi mt câu lnh đ tin hành thao tác la chn. Phép truy vn trc quan trên màn hình thưng dùng đ thu thp các thơng tin v các đi tưng c th cũng như tương tác, cp nht cho các d liu thuc tính hay khơng gian. Các phép truy vn cũng cĩ th đưc đnh rõ bi các điu kin mt cách đơn l đi vi các thành phn phi khơng gian. Các phép la chn này đa s thưng da vào các bng d liu thuc tính ca mt lp hay nhiu lp d liu. Các thuc tính ca mi đi tưng đưc so sánh vi nhĩm các điu kin, nu thuc tính tha mãn điu kin thì chúng đưc la chn, cịn nu chúng khơng tha điu kin thì đưc xp vào nhĩm khơng đưc la chn. Các d liu đưc la chn thưng đưc s dng vào mt hay nhiu mc đích nào đĩ và chúng đưc lưu tr vào mt file riêng bit, đưc xĩa và chnh sa theo các cách khác nhau. Thc t thì phép la chn bng thuc tính cĩ quan h khơng gian vi các đi tưng đa lý bi vì mi bng ghi trong bng thuc tính đu đưc liên kt vi mt đi tưng đa lý nào đĩ cĩ liên quan. La chn mt bng ghi trong bng thuc tính cũng cĩ th đưc dùng đ la chn mt hay nhiu pixel, đim, đưng hay vùng. Các phép la chn khơng gian cĩ th đưc kt hp vi phép la chn bng thuc tính đ nhn bit nhĩm các đi tưng đa lý đưc la chn.
16.  ði s tp hp Các điu kin la chn thưng đưc s dng dưi hình thc đi s tp hp. ði s tp hp s dng các tốn t: nh hơn ( ), ln hơn hoc bng (>=), bng (=) và khơng bng ( Hương Thy Din tích >= 100 Km 2 Mt đ dân s . >=) hay nh hơn, nh hơn hoc bng ( ) đưc s dng cho các loi bin s đĩ. Tt c các tốn t đi s tp hp đu s dng đưc cho các d liu v th t, thi gian, t l.  ði s logic ði s logic s dng điu kin OR, AND, NOT và NOR đ la chn đi tưng. Các biu thc logic thưng đưc s dng đ gp nhiu điu kin và to ra các la chn khơng gian ghép. Biu thc logic gm cĩ mt b các tốn t logic, các bin và cĩ th cĩ c các giá tr vơ hưng hay hng s.
17. Các biu thc logic đưc xác đnh bng cách quy v giá tr đúng hoc sai ca biu thc đi vi tng điu kin. Cĩ th ly mt s ví d cho biu thc logic như sau: (din tích > 100.000) AND (giá tr nơng sn 1000) AND (thu = thp)] OR [(giá đt < 65.000) AND NOT (an ninh = thp)] Cĩ th dùng biu đ đ minh ha cho các khai báo logic như sau: A AND B A NOT B A OR B A NOR B B A Hình 5.5: Minh ha các khai báo logic b. Phân loi Phân loi là mt phép tốn d liu khơng gian thưng đưc s dng kt hp vi phép la chn. Phép phân loi cịn đưc bit đn như là vic phân loi li hay ghi li vi mc đích phân chia các đi tưng đa lý da vào mt hay nhiu điu kin nào đĩ. Ví d, tt c các xã, phưng cĩ din tích ln hơn 27 Km 2 đưc phân loi vào nhĩm cĩ din tích ln, din tích t 11 Km 2 đn 27 Km 2 đưc xp vào nhĩm cĩ din tích trung bình và t 0 đn 11 Km 2 đưc xp vào nhĩm cĩ din tích nh. Như vy, kt qu phân loi cĩ th như sau:
18. Hình 5.6: Kt qu phân loi phưng xã theo din tích đt Phép phân loi cĩ th đưc s dng cho nhiu mc đích khác nhau. Mt trong nhng mc đích ph bin đĩ là nhĩm gp các đi tưng đ hin th hay xut bn các bn đ. Các đi tưng này thưng cĩ mt thuc tính chung và mc đích cn đt đưc là hin th chúng theo mt màu sc hay biu tưng thng nht, như vy các đi tưng tương t nhau s đưc nhn bit theo nhĩm. Màu sc hay hoa văn đưc hin th thưng ph thuc vào giá tr ca mt hay nhiu thuc tính. Mt dãy màu sc bin chuyn đm nht hay t màu này sang màu khác s đưc la chn và các giá tr tương ng cho mi thuc tính c th đưc xác đnh. Sau đĩ, bn đ s đưc hin th da vào s phân loi đĩ. Phép phân loi cịn cĩ th đưc thc hin đi vi nhiu thuc tính khác nhau ca các đi tưng. Vic phân loi ghép trên cơ s hai hay nhiu thuc tính cho phép ta cĩ th nhn bit đưc quan h gia các loi thuc tính này trên cùng mt đi tưng cũng như nhiu đi tưng lân cn nhau. ðiu này cĩ th mang li nhiu thơng tin hơn cho ngưi s dng. Hình 5.7: Phân loi phưng xã theo hai thuc tính dân s và mt đ dân s
19. 5.2.2. Phân lp Hàm phân lp cĩ mc đích chính là nhĩm gp các đi tưng, đc đim nào đĩ trong phm vi mt lp d liu. Các đi tưng vùng lin k nhau trong lp d liu đưc phân lp thưng cĩ các giá tr ging nhau ca mt thuc tính nào đĩ. Ví d, mt lp d liu đt ngp nưc cĩ th đưc to thành t các đi tưng vùng ca mt vài lp ph như đt ngp nưc nhiu cây g, đt ngp nưc cây c hay vùng nưc trng. Nu mt phép phân tích địi hi chúng ta phi nhn dng ch nhng khu vc cĩ đt ca vùng đt ngp nưc thì điu chúng ta mong mun làm đưc đĩ là phân lp tt c các đưng ranh gii gia các loi vùng đt ngp nưc phân b lân cn nhau, sau đĩ ch quan tâm đn các đưng ranh gii gia vùng cĩ đt và vùng nưc trng. Phép phân lp thưng đưc s dng da vào mt thuc tính c th nào đĩ liên quan vi mi đi tưng, đưc gi là thuc tính phân lp. Mt hay nhiu giá tr ca thuc tính phân lp s đưc xác đnh và các giá tr đĩ thuc vào cùng mt nhĩm. Trưc ht, các đưng đĩng vai trị là đưng ranh gii gia hai đi tưng vùng đưc xác lp. Các giá tr ca thuc tính phân lp ca các đi tưng bên này và bên kia đưng ranh gii sau đĩ đưc so sánh vi nhau. Nu các giá tr đĩ là ging nhau thì đưng ranh gii s đưc xĩa b. Ngưc li, nu các giá tr ca thuc tính phân lp là khác nhau bên này và bên kía ranh gii thì đưng ranh gii s đưc gi nguyên. Trưc khi phân lp Sau khi phân lp Hình 5.8: Mt ví d ca phép phân lp Phép phân lp rt cĩ ích trong vic xĩa b bt các thơng tin khơng cn thit. Gi s sau khi ta tin hành phân loi các đi tưng thành các lp cĩ kích thưc
20. nh, va và ln, lúc đĩ, ít nhiu các đưng ranh gii s tr nên khơng cn thit. Chính các đưng ranh gii khơng cn thit đĩ s gây tn b nh lưu tr d liu và làm chm tc đ x lý ca máy tính. Phép phân lp cĩ ưu đim là xĩa b đưc các d liu đa lý hay d liu bng biu khơng cn thit, qua đĩ, ci thin tc đ x lý ca máy tính, gim thiu lưng d liu lưu tr cũng như s phc tp ca h thng. 5.2.3. To vùng đm (buffer) To vùng đm là mt trong s các phép phân tích d liu đưc s dng ph bin. Vùng đm là mt vùng cĩ kích thưc nh hơn hoc bng mt khong cách đưc xác đnh trưc t mt hay nhiu đi tưng. Vùng đm cĩ th đưc xác đnh cho đi tưng đim, đưng hay vùng và cho d liu vector hay raster. Vùng đm thưng là các vùng bên ngồi đi tưng vi mt khong cách gii hn cho trưc. Vùng đm Vector Vùng đm Raster Khong cách Khong cách vùng đm vùng đm ði tưng ði tưng đu vào đu vào Vùng đm Vùng đm đu ra đu ra Hình 5.9: Ví d vùng đm đưc to ra t đi tưng vùng vector và raster Vùng đm thưng đưc s dng ph bin trong phân tích d liu bi l rt nhiu phép phân tích khơng gian cĩ liên quan đn gii hn khong cách. Ví d như nhng ngưi lp k hoch trong các tình trng khn cp mun cĩ đưc thơng tin v khu dân cư hay ngơi trưng nào nm trong vịng bán kính 1,5 Km so vi nơi cĩ kh năng xy ra đng đt; hoc là mt ngưi lp k hoch đ xây dng và phát trin h thng cơng viên cn bit đưc tt c các khu đt cách xa ít nht 10 Km so vi đưng quc l gn nht; hay mt ngưi ch kinh doanh mong mun bit đưc tt c các khu vc khách hàng tim năng trong vịng mt bán kính cho trưc so vi ca tim ca ngưi đĩ Tt c các câu hi đĩ đu cĩ th đưc tr li bng cách s dng hp lý cơng c to vùng đm trong GIS.
21. 5.2.4. Chng ghép Phép chng ghép lp bn đ là cơng c phân tích khơng gian rt cĩ li th và là mt yu t quan trng đng phía sau s phát trin ca cơng ngh GIS.Chng ghép chính là s gp chung d liu khơng gian và thuc tính ca hai hay nhiu lp d liu và cơng c này là mt trong s các phép phân tích d liu ph bin và cĩ sc mnh ln trong GIS. Lp d liu A Lp d liu B Lp chng ghép Hình 5.10: Chng ghép d liu khơng gian Nhiu vn đ trong GIS địi hi s dng lp chng ghép ca các d liu chuyên đ khác nhau. Chng hn như chúng ta mun bit v trí ca các căn h giá r nm trong khu vc gn trưng hc; hay khu vc nào là các bãi thc ăn ca cá voi trùng vi khu vc cĩ tim năng du khí ln cĩ th khai thác; hoc là v trí các vùng đt nơng nghip trên các khu vc đt đai b xĩi mịn, Trong ví d liên quan đn đt xĩi mịn trên, mt lp d liu đt đai cĩ th đưc s dng đ nhn bit các khu vc đt đai b xĩi mịn, đng thi lp d liu v hin trng s dng đt cũng đưc s dng đ nhn bit v trí các vùng đt s dng cho mc đích nơng nghip. Thơng thưng thì các đưng ranh gii ca vùng đt b xĩi mịn s khơng trùng vi các đưng ranh gii ca các vùng đt nơng nghip, do đĩ, d liu v loi đt và s dng đt s phi đưc kt hp li vi nhau theo mt cách nào đĩ. Chng ghép lp bn đ chính là phương tin hàng đu h tr vic thc hin phép kt hp d liu đĩ. Chng ghép lp cĩ th đưc xem như là mt cơng c chng lp theo chiu thng đng và hp nht đi vi d liu khơng gian (Hình 5.10). Các đi tưng
22. trong mi lp d liu đưc b trí trên cùng và các đưng ranh gii ca các đi tưng đim, đưng và vùng đưc hp nht vào trong mt lp d liu duy nht. D liu thuc tính cũng đưc ghép vi nhau do vy lp d liu mi s bao gm các thơng tin cha trong mi lp d liu đu vào. a. Chng ghép vector Theo mơ hình vector, các đi tưng đa lý đưc biu din dưi dng các đim, đưng và vùng. V trí ca chúng đưc xác đnh bi các cp ta đ và thuc tính ca chúng đưc ghi trong các bng thuc tính. Cho đn nay, trong GIS, ngưi ta phân bit ba loi chng ghép vector sau:  Chng ghép đa giác trên đa giác Chng ghép đa giác là mt thao tác khơng gian trong đĩ mt lp chuyên đ cha các đa giác đưc chng ghép lên mt lp khác đ hình thành mt lp chuyên đ mi vi các đa giác mi. Mi đa giác mi là mt đi tưng mi đưc biu din bng mt dịng trong bng thuc tính. Mi đi tưng cĩ mt thuc tính mi đưc biu din bng mt ct trong bng thuc tính. D liu khơng gian ða giác Giá tr Lp d liu A A 1 B đu vào 1 B 2 ða giác Giá tr Lp d liu C 10 D C đu vào 2 D 20 ða giác Ghép Giá tr I J F E Lp d liu E A+C 11 đu ra H G F B+C 12 G A+D 21 H B+C 12 I A+D 21 J B+D 22 Hình 5.11: Chng ghép đa giác Vic chng ghép và so sánh hai b d liu hình hc cĩ ngun gc và đ chính xác khác nhau thưng sinh ra mt s các đa giác nh. Các đa giác này cĩ th đưc loi b theo din tích, hình dng và các tiêu chun khác. Tuy nhiên, trong thc t, khĩ đt ra các gii hn đ gim đưc s đa giác nh khơng mong mun đng thi gi li các đa giác khác cĩ th nh hơn nhưng hu ích.
23. Chng ghép đa giác là mt thao tác đ s mà ngay c trên các máy tính cĩ cu hình mnh nht cũng cĩ th địi hi thi gian x lý lâu, t 15 đn 60 phút đ chng ghép hai t bn đ trung bình. Sm phm ca chng ghép là mt bn đ chuyên đ bao gm các đơn v tương đi đng nht v chuyên đ và mt bng thuc tính m rng.  Chng ghép đim trên đa giác Các đi tưng đim cũng cĩ th đưc chng ghép trên các đa giác. Các đim s đưc gán các thuc tính ca đa giác mà trên đĩ chúng đưc chng lên. Các bng thuc tính s đưc cp nht sau khi tt c các đim đưc kt hp vi đa giác.  Chng ghép đưng trên đa giác Các đi tưng đưng cũng cĩ th đưc chng ghép trên các đa giác đ to ra mt b các đưng mi cha các thuc tính ca các đưng ban đu và ca các đa giác. Cũng như trong chng ghép đa giác, các đim ct đưc tính tốn, các nút và các liên kt đưc hình thành, topo đưc thit lp và cui cùng là các bng thuc tính đưc cp nht. b. Chng ghép raster Vic chng ghép d liu hồn tồn cĩ th áp dng đưc đi vi các d liu raster và nhiu khi cịn hiu qu hơn chng ghép vector theo như đánh giá ca các nhà chuyên mơn. Các v trí ca các lp chuyên đ ch cn đưc kim tra xem chúng cĩ cha các giá tr ơ lưi hay khơng. Trong phép so sánh ơ vi ơ, tt c các ơ trong mi lp chuyên đ đu đưc xem xét bt k các giá tr ca chúng. Do vy, tng s các ơ s nh hưng đn thi gian x lý ca h thng. Sau khi chng ghép, các ơ t hp mi đưc hình thành vi các thuc tính bao gm các thuc tính t các ơ ban đu. Và như vy, mt lp chuyên đ mi đưc to ra. Tt c d liu raster đu bao gm các ơ lưi nên khơng cn phân bit đim, đưng hay vùng. Khác vi chng ghép vector, chng ghép raster khơng to ra các đa giác nh khơng mong mun, bi l d liu raster bao gm các ơ lưi kích thưc bng nhau.
24. Lp d liu A Lp d liu B Lp d liu đu ra D liu đa lý D liu đa lý D liu đa lý A B B 2 3 3 A2 B3 B3 A B B 2 3 1 A2 B3 B1 A A B Chng ghép 2 1 1 A2 A1 B1 D liu thuc tính D liu thuc tính D liu thuc tính Loi Tên đt ID S dng đt ID S dng đt Tên đt A Mùn 1 Rng A1 Rng Mùn B Sét 2 ðơ th A2 ðơ th Mùn 3 Nơng tri B1 Rng Sét B3 Nơng tri Sét Hình 5.12: S kt hp ơơ trong phép chng ghép raster Trong chng ghép raster, các thao tác s hc (+, , *, /) và mt s thao tác logic (AND, OR, ) và thng kê cĩ th thc hin đưc mt cách trc tip trong quá trình chng ghép các lp d liu raster. Ví d hai lp chuyên đ A và B sau cĩ th đưc cng, tr, nhân, chia, đ to ra mt lp chuyên đ C mi thơng qua các thao tác tốn hc hay logic. Hình 5.13: Minh ha thao tác chng ghép tốn hc hai lp d liu raster ð phát huy ưu đim ca chng ghép raster, trong nhiu h GIS, d liu vector đưc chuyn đi sang d liu dng raster trưc khi chng ghép và sau đĩ, các kt qu chng ghép li đưc chuyn đi sang dng vector đ to ra các sn phm đ ha đp hay s dng tip trong các thao tác cn đn d liu vector. 5.2.5. Phân tích mng Mng là tp hp các đi tưng dng tuyn kt ni vi nhau. Nhng đưng giao thơng, đưng cp đin, cp nưc, thốt nưc, là nhng ví d v mng; mng đưc dùng đ di chuyn ngun t v trí này đn v trí khác. Cơ s ca phép phân tích mng là:  Các mng cĩ tính kt ni, liên tc.
25.  Các quy tc di chuyn trong mng.  Các đơn v đo lưng.  Các tích t giá tr thuc tính do di chuyn.  Các quy tc vn dng các giá tr thuc tính. Phân tích mng cĩ rt nhiu ng dng trong thc t và cĩ th đưc minh ha bng các ví d khác nhau. Chng hn như s vn chuyn ca nưc và trm tích trong mt h thng sơng cĩ th đưc d báo thơng qua mơ hình mng. Hay khi nhiu trn mưa ln xut hin mt khu vc, các tác đng sinh ra do dịng chy tăng lên cĩ th rt phc tp; bng cách d báo chính xác lưu lưng nưc chy qua mng sơng sui, quy mơ và v trí ca lũ lt cĩ th đưc d báo trưc đ chun b cho các hot đng ng cu. Hoc là các ng dng ti ưu hĩa tuyn đưng bao gm t vic chn tuyn đưng cho xe cp cu, cu ha, xe cnh sát cho ti đt lch trình hàng khơng, chn tuyn dch v xe khách, đưa thư, thu gom rác thi đơ th, Phân tích mng ph thuc vào s tn ti ca các mi quan h gia các đi tưng trong h d liu. Chng hn, h thng phi bit đưc các tuyn giao thơng tip nhn lưng phương tin tham gia giao thơng các ch giao ct vi các tuyn đưng nào. Mi mt xích và mi nút phi cĩ mt s hiu duy nht và chương trình phi cha các thuyt minh v v trí mà mt con đưng bt đu và kt thúc. Phân tích mng cịn cĩ th bao gm vic mơ phng s di chuyn các ngun như ơtơ, ngưi, rác thi, dc theo các tuyn đưng. Các ngun này di chuyn dc theo các con đưng s bt gp các cn tr như hn ch tc đ, hn ch trng ti, đèn giao thơng, rào chn, đưng mt chiu, Do vy, các yu t mng cũng bao gm các mt xích, các rào cn, đim dng và các trung tâm. Vic gán thuc tính cho các yu t đĩ cho phép mơ phng các tình hung thc. Ví d, các thuc tính biu din s cn tr trong mng cĩ th đưc biu th bng các đơn v thi gian phi dng li v trí đèn giao thơng, bn phà, bn xe, như 3 phút, 5 phút hay 1 ting, 5 ngày, Mi khi tt c các thuc tính đã đưc phân b, h thng cĩ th đánh giá s di chuyn ca các ngun qua mng. Mt đơn v đo như mét, gi, cĩ th đưc s dng đ h thng đánh giá các phương án khác nhau và cui cùng chn ra tuyn đưng ti ưu nht, cĩ ít cn tr nht. Trong thc t, năng lc phân tích mng ca các phn mm GIS hin cĩ là rt khác nhau. Chúng khác nhau quy mơ và tính phc tp ca mơ hình mng, mc đ thc hin và mc đ điu khin tương tác. 5.3. Quy trình phân tích đa lý Trưc khi bt đu bt c phép phân tích nào, bn cn phi đánh giá đưc vn đ và thit lp đưc mc đích. Hãy nghĩ k v quá trình s thc thi trưc khi đánh giá d liu hay thc hin bt c mt quyt đnh nào đĩ; tìm xem nhng câu hi
26. nào cn thit v d liu và mơ hình; to ra mt th tc bao gm các bưc đ qun lý quá trình tin trin và phác tho ra mt mc đích c th. Mt quy trình phân tích đa lý cĩ th bao gm các bưc sau: Bưc 1: ðt vn đ. Bưc 2: Chun b d liu đ phân tích khơng gian. Bưc 3: Thc hin các thao tác khơng gian. Bưc 4: Chun b d liu đ phân tích thuc tính. Bưc 5: Tin hành phân tích thuc tính. Bưc 6: ðánh giá kt qu. Bưc 7: Xác đnh li và phân tích mi nu cn. Bưc 8: Trình bày các kt qu cui cùng.  ðt vn đ Trong bưc này cn phi xác đnh rõ mc đích và tiêu chun phân tích. Ví d như mc đích phân tích là tìm ra đa đim đ cht thi rn cho mt thành ph, lúc đĩ, các tiêu chun ca bãi rác cĩ th là:  Cách xa khu dân cư 2Km,  Cách nhà náy nưc 2Km,  Nm trên đt nơng nghip,  Nm trong vùng đt sét,  Din tích trên 20 ha,  D ra vào bng xe ti, Như vy, các tiêu chun la chn cĩ th đnh tính hoc đnh lưng hoc c hai và chúng cĩ th đ cp đn nhiu khía cnh như kinh t xã hi, mơi trưng, thm m,  Chun b d liu đ phân tích khơng gian Nu bn đã thit k và xây dng thành cơng cơ s d liu đa lý, ti thi đim này, tt c các lp d liu đã sn sàng đ cĩ th đưc phân tích. Cĩ th cn phi x lý thêm v các lp d liu này hoc cĩ th sau khi xem li mc đích ca phép phân tích, bn khám phá ra là cn phi thêm vào mt s thuc tính cho cơ s d liu đ thc hin phép phân tích mt cách hồn chnh.
27. Cơng vic chun b cho phân tích khơng gian cĩ th bao gm:  Ct vùng nghiên cu khi bn đ ln cĩ sn trong cơ s d liu.  Ghép các mnh bn đ li thành mt bn đ ln th hin ht khu vc nghiên cu.  Bin đi đơn v din tích như t m 2 sang ha  Tái phân loi đ gim s loi s dng đt khơng cn thit,  Phân tích khơng gian Vi d liu đã đưc chun b, bn cĩ th bt đu tin hành các thao tác khơng gian đ kt ni các lp d liu. Chúng ta đc bit quan tâm đn vn đ to các vùng đm xung quanh các đi tưng, thao tác trên các đi tưng khơng gian và tin hành chng ghép các vùng. Mi thao tác s to ra mt lp d liu trung gian mi đ x lý tip. Loi và s lưng các thao tác khơng gian cn tin hành tùy thuc vào các tiêu chun phân tích đ đi đn kt qu mong mun.  Chun b d liu đ phân tích thuc tính Cũng như d liu khơng gian, d liu thuc tính cũng cn đưc chun b trưc khi tin hành phân tích. ðiu đĩ cĩ nghĩa là trưc khi tin hành phân tích d liu bng, chúng ta cn phi đm bo chc chn rng bng thuc tính cha đy đ các mc hay cĩ sn các ct và dịng trng cn thit đ lưu tr các d liu mi s đưc to ra khi phân tích.  Phân tích thuc tính Trên các d liu thuc tính cĩ th tin hành các thao tác s hc, logic và thng kê. Kt qu là tìm ra các đc trưng tha mãn các tiêu chun la chn.  ðánh giá kt qu Sau khi phân tích, ta tin hành đánh giá kt qu phân tích v đ chính xác và ni dung. Câu hi đt ra và cn tr li là các kt qu phân tích cĩ lý khơng? Cĩ đáng tin cy khơng? Các bn đ đơn gin cùng vi các bn báo cáo s giúp cho bn đánh giá đưc các kt qu. Sau khi chc chn hồn thành quá trình phân tích mt cách chính xác và các điu kin đu hp lý thì ta cĩ th đi xem xét và đi chiu kt qu ngồi thc đa. Nu các kt qu đĩ khơng th chp nhn đưc so vi thc t thì ta cĩ th s dng bưc này đ xác đnh đưc nhng gì cn thay đi và nâng cp cách phân tích ca mình. Sau đĩ, thc hin li quá trình phân tích.  Xác đnh li tiêu chun phân tích và phân tích mi
28. Cn xác đnh li các tiêu chun phân tích và tin hành các phân tích mi trong trưng hp các kt qu phân tích khơng th chp nhn đưc hay cịn cĩ nhng hn ch nht đnh. GIS thc s cĩ ích trong vn đ này bi vì nĩ cho phép bn d dàng thc hin mi và bt đu bưc thích hp nào đĩ trong c quá trình.  Trình bày các kt qu cui cùng Các kt qu phân tích đa lý thưng đưc trình bày dưi dng các bn đ và các báo cáo. Ni dung ca bưc trình bày kt qu phân tích s đưc đ cp chi tit chương tip theo v hin th và xut d liu.
29. CHƯƠNG 6 Hin th và xut d liu 6.1. M đu Vi tư cách là mt h thng, GIS cĩ đu vào và đu ra. ðu ra ca GIS đưc th hin thơng qua vic hin th và xut d liu. ðĩ chính là mt nhu cu, mt nhim v và là mt chc năng quan trng ca GIS. Sau khi đã đưc nhp và phân tích, d liu GIS cĩ th đưc hin th, xut ra dưi hình thc này hay hình thc khác tùy thuc vào yêu cu cơng vic và kh năng ca h thng. Vic hin th và xut d liu bng GIS đưc thc hin vi mc đích chính:  Kim tra và biên tp d liu.  Phân tích d liu.  Trình bày các kt qu phân tích và mơ hình hĩa đ xem xét, la chn và ra quyt đnh. Vi s tr giúp ca máy tính và các thit b ngoi vi, d liu GIS bao gm d liu khơng gian và d liu thuc tính thưng đưc hin th và xut ra dưi hai hình thc: bn mm và bn cng. Thit b hin th và xut d liu GIS rt đa dng và ngày càng đưc hin đi hĩa nh s phát trin mnh ca cơng ngh đin t và cơng ngh in. 6.1.1. Màn hình Màn hình là mơi trưng trao đi bng mt ch yu ca ngưi s dng trong tt c các cơng vic máy tính nĩi chung và GIS nĩi riêng. Màn hình cùng vi các mch đin t gn vi nĩ to nên thit b hin th. Hin ti, ta cn phân bit hai loi màn hình đĩ là màn hình ng (CRT) và màn hình tinh th lng (LCD). Màn hình ng đưc dùng ph bin trong các ng dng GIS vì nĩ to nhiu ánh sáng hơn, cĩ đ phân gii cao hơn và di màu hin th ln hơn. Hình 6.1: Màn hình CRT Các hình nh trên màn hình tái to đưc phc hi đn 60 ln/giây và các hin th đưc da
30. trên raster như hình nh tivi. Thơng thưng, các d liu vector đưc chuyn sang d liu raster đ hin th trên màn hình. Các màn hình hin th cĩ th đưc sn xut bi các hãng khác nhau và theo các kích thưc khác nhau nhu 14, 15, 17, 19, 21, inch. Màn hình cĩ th là đen trng hay màu. Các màn hình màu s dng ba màu cơ bn là đ, lc và lam các cưng đ khác nhau to ra mt di rng các sc màu. Hình 6.2: Màn hình LCD V trí ca con tr trên màn hình cĩ th đưc điu khin bng các phím mũi tên và các phím chc năng trên bàn phím hay bng con chut máy tính. 6.1.2. Máy in Máy in đưc s dng đ xut d liu dưi dng bn cng. Máy đưc gn vào cng giao tip ca máy tính và cho phép in ra các d liu khơng gian cũng như phi khơng gian. Cĩ nhiu loi máy in khác nhau do các hãng sn xut khác nhau đưa ra trên th trưng và chúng đưc phân loi như sau:  Máy in laser đen trng.  Máy in laser màu.  Máy in kim.  Máy in phun màu.  Máy in phun đen trng. Hình 6.3: Máy in
31. 6.1.3. Máy v Cùng vi máy in, máy v là mt thit b đưc s dng ph bin trong vic xut d liu GIS dưi dng bn cng, tc là bin đi d liu s sàn d liu tương t. Các máy v đưc cm vào cng ni tip ca máy tính. Máy v đưc chia làm các loi sau:  Máy v bút.  Máy v đin ha.  Máy v nhit. Hình 6.4: Máy v Máy v bút đơi khi cịn đưc gi là máy v vector vì nĩ ch cĩ th x lý và v các d liu vector. Cĩ th phân bit hai loi: máy v b phng và máy vec trng. Máy v b phng cĩ tác đng cơ đin đ điu khin các chuyn đng v theo các hưng x và y trên mơi trưng v đưc gn c đnh vào mt mt phng. Mt hay nhiu bút đưc lp vào hp bút và cĩ th là bút bi hay bút máy hay bút lơng cĩ các màu sc khác nhau. Bng cách đĩ, các bn v đưc thc hin trên giy, nha hay giy nh. Máy v b phng tương đi chính xác, đin hình cĩ đ chính xác v trí tuyt đi là +/ 0,075mm và đ chính xác lp li là +/ 0,015mm c hai hưng trc. So vi máy v b phng thi máy v trng thưng đưc chung hơn vì nĩ cĩ th cho ra các bn v ln hơn và vi giá thành thp hơn. Cơ ch di chuyn bút ca máy v trng cũng ging như máy v b phng. Mơi trưng v đưc bc mt phân
32. xung quanh trng quay theo c hai hưng. ð chính xác ca máy v trng đin hình là +/ 0,25mm. Ngồi ra, cịn cĩ máy v đin ha bao gm các máy v đin tĩnh, đin quang và đin cm; và máy v nhit hot đng theo cơ ch dùng nhit đ to hình nh. Các mãy v nhit dùng nhit đ sy nĩng giy nhy cm vi nhit đưc sơn ph bng hai hp phn khơng màu; mt khi đưc hâm nĩng, chúng kt hp vi nhau đ to ra mt di màu rng. 6.2. Hin th d liu D liu đa lý đưc t chc trong mt cơ s d liu đa lý và cơ s d liu đĩ cĩ th đưc coi như là mt b sưu tp d liu quy chiu khơng gian đĩng vai trị như mt mơ hình v th gii thc. D liu đa lý cĩ hai hp phn quan trng là v trí đa lý và các thuc tính ca nĩ. Bng đ đưc coi là d liu khơng gian vì thơng tin nĩ cha đng liên h trc tip vi các v trí nht đnh trên mt đt. Mt khác, d liu bng khơng cha thơng tin trc tip v v trí mà chúng cha thơng tin mơ t. Nu ta ch cĩ bng d liu thì d liu s khơng đy đ vì ta khơng bit các đi tưng đâu. Nu ta ch cĩ bn đ, ta vn s khơng bit gì hơn v các đi tưng ngồi v trí ca chúng. Trong GIS, s kt ni gia d liu khơng gian và thuc tính là chìa khĩa đ cĩ đưc thơng tin đy đ v th gii thc. 6.2.1. Hin th bn đ và bng Trong GIS, vic hin th bn đ và bng hay hin th d liu khơng gian và thuc tính ph thuc vào tng phn mm GIS c th. Nhìn chung, cĩ th thc hin cơng vic đĩ bng các phương pháp sau:  Dùng chut và bàn phím.  Dùng thc đơn (Menu) và lnh.  Dùng ca s bn đ.  Dùng ca s bng.  Dùng hp thoi đ đưa vào các tham s hin th. Trong mơi trưng ca s, vic hin th d liu đa lý đưc thc hin mt cách d dàng nh vào các thc đơn, thanh cơng c và các biu tưng. Cĩ th d dàng di chuyn, thay đi kích thưc, sp xp, nhìn gn, nhìn xa, cun ngang, cun dc tng ca s bng, tng ca s bn đ đ cĩ th bit rõ hơn v ni dung ca bng và bn đ.
33. 6.2.2. Hin th bn đ vector và raster Thot nhìn thì hai loi bn đ này khơng khác nhau my. S khác nhau ch th hin rõ khi ta phĩng to hay thu nh. Bn đ vector hin th các đưng biên nhn gia các đơn v, trong khi bn đ raster cĩ din mo khi. Mt lp d liu là mt bn đ đưc hin th trong ca s bn đ, lúc đĩ, bn cĩ th hin th nhiu lp d liu trong cùng mt ca s bn đ. Tuy nhiên, mt ca s bn đ ch cĩ th hin th đưc mt bn đ raster cùng vi nhiu bn đ vector. Ni dung ca bn đ đưc xác đnh bi min ca bn đ. Cùng mt min cĩ th đưc s dng bi mt bn đ vector, mt bn đ raster và mt bng. Cĩ th cĩ min lp, min giá tr, min nh và min nhn din. Min lp là mt danh sách các tên lp. Min giá tr là các giá tr đo đc, tính tốn hay ni suy. Min nh là các giá tr phn x; trong nh v tinh hay nh quét, min nh nm trong khong gia 0 và 255. Min nh thc cht là mt kiu đc bit ca min giá tr. Min nhn din là mã duy nht đi vi mi thc th trong bn đ. Bn đ vector và raster cĩ th đưc hin th đng thi trong mt ca s bn đ. Dùng chc năng tùy chn qun lý lp d liu, bn cĩ th chn các lp cn hin th là các lp mà t đĩ bn cn thu thp thơng tin. Bn cĩ th thay đi các tùy chn hin th lp bn đ cũng như cĩ th b sung hay loi b các lp bn đ. 6.3. Xut d liu dưi dng bn đ ðây chính là hình thc xut d liu dưi dng bn cng đưc dùng ph bin đ trình bày các kt qu phân tích và mơ hình hĩa khơng gian GIS. Bn thân GIS khơng phi là mt h thng lp bn đ t đng, song vi GIS, ta khơng ch cĩ th nhp, lưu tr và phân tích bn đ mà cịn cĩ th to ra đưc các bn đ đ trình bày và phc v quá trình ra quyt đnh. Như vy, bn đ va là đu vào, va là đu ra ca GIS. Vn đ thit k và to bn đ bng GIS phi đưc xem như là quá trình xây dng đu ra ca GIS. Mt bn đ hoc mt bn báo cáo đưc thit k chun giúp cho chúng ta cĩ đưc mt n tưng tt v kt qu ca d án GIS. Ngồi ra, chúng cịn làm cho ngưi khác tăng mc đ tin cy và d dàng chp nhn kt qu ca cơng vic cn đn s tr giúp ca GIS. Kh năng xut d liu dưi dng bn đ bng GIS ph thuc vào phn cng và phn mm GIS. Phn mm vector GIS thưng cĩ ưu th hơn so vi phn mm raster GIS trong vic to ra các sn phm đ ha đp nh s dng mơ hình d liu vector. Trong phn tip theo s gii thiu phương pháp đ xây dng tng thành phn ca mt bn đ, bao gm:  Thit k các thành phn ca bn đ.  S dng các ký hiu mt cách hiu qu nht.
34.  Xác đnh mc đích ca bn đ.  ðnh nghĩa các tham s bn đ.  Thit k bn đ kt qu.  Chun b ký hiu.  To bn đ cui cùng. Mt bn đ thưng cha mt s lp d liu kt ni vi nhau đ đưa ra đưc mt sn phm cui cùng. Mt bn đ bao gm thơng tin mơ t giúp cho ngưi đc cĩ th đc đưc các thơng tin mà bn đ mun th hin. Các thành phn chính ca bn đ cĩ th đưc chia thành hai loi: các đi tưng đa lý và các yu t bn đ.  Các đi tưng đa lý Các đi tưng đa lý ca bn đ bao gm đi tưng đim, đưng và vùng đưc t chc và v thành các lp khác nhau trong cơ s d liu đa lý. Các đi tưng vùng là các vùng khác nhau trên Trái đt, chng hn như vùng đt nơng nghip, cơng nghip, vui chơi gii trí, ðưng biên ca các vùng đưc v bng các ký hiu đưng. Các vùng cĩ th đưc tơ màu da trên các thuc tính ca chúng và bng các tính cht như màu, mu hay c hai. Chúng cũng cĩ th đưc gán nhãn vi các thuc tính s dng các ký hiu văn bn. Các đi tưng đưng là các đi tưng tuyn tính như đưng giao thơng, đưng cp nưc, thốt nưc, Các đưng đưc v bng các ký hiu đưng và cĩ th đưc gán nhãn vi các thuc tính s dng các ký hiu văn bn. Các đi tưng đim là các đim hoc các đim nhãn ca vùng. Chúng đưc v vi các ký hiu đánh du hoc đưc gán nhãn vi các thuc tính s dng ký hiu văn bn.  Các yu t bn đ Các yu t bn đ giúp cho ngưi đc cĩ th d dàng xem các thơng tin trên bn đ hơn. ðĩ là các yu t:  Các đu đ và các đon văn bn miêu t mc đích ca bn đ, chúng đưc th hin bng các ký hiu văn bn.  Các đưng biên ca bn đ đưc v bng các ký hiu đưng.  Các chú gii mơ t các ký hiu đưc s dng đ th hin các yu t đa lý thơng qua các ký hiu v đưng, mu, các ký hiu đánh du và văn bn.
35.  Yu t đ ch hưng Bc và các thanh t l mơ t hưng và t l ca bn đ. Chúng đưc v bng các ký hiu đưng, mu và các ký hiu văn bn.  S dng các ký hiu Các đi tưng đa lý cũng như các yu t bn đ đu đưc v bng các ký hiu khác nhau. Phn này s mơ t sơ lưc v các đc tính ca ký hiu đưc s dng đ to bn đ.  Các tham s xác đnh ký hiu Các ký hiu đưc xác đnh thơng qua mt lot các tham s. Các tham s chung nht đi vi hu ht các ký hiu bao gm: màu sc, mu và kích thưc.  Màu sc Màu sc là mt tham s đnh tính. Các màu sc sn cĩ ph thuc vào thit b mà bn s dng đ hin th các ký hiu. Mt máy v bút cĩ th ch cho phép 4 hoc 8 bút v (s màu ph thuc vào s bút v). Trái li, mt màn hình đ hoc cĩ th hin th 16 màu hoc nhiu hơn ti mt thi đim; trong khi các máy v đin t cĩ th cho phép hin th đn hàng trăm màu trên bn đ.  Mu Các mu đ ch s lp li ca các phân t trong ký hiu. Ví d mt đưng chm liên tc cĩ th đưc hp thành bi các đim đưc tách ri nhau theo tng đon nht đnh. • • • • • • • • • • • • • • • • • • • • • • • • • • hoc cũng cĩ th là mt chui hai đim mt đưc tách ri nhau • • • • • • • • • • • • • • • • • • • •  Kích thưc Kích thưc quyt đnh đ rng và chiu cao ca các ký hiu văn bn hay du hiu hoc quyt đnh đ rng ca ký hiu đưng nh va ln * * * Trên đây ch là mt s tham s chung nht đ xác đnh ký hiu bn đ. Ngồi ra, cịn cĩ các tham s khác đ xác đnh mt s ký hiu, chng hn như đi vi các ký hiu văn bn, ngồi các tham s màu sc, mu, kích thưc, cịn cĩ thêm các tham s như:
36. Khong trng: “a b c d e f” hay “abcdef” Phơng ch: abcdef abcdef abcdef Và kiu: gch chân hay in nghiêng hay in đm  Các file ký hiu Trong phn mm GIS thưng cĩ sn các b ký hiu. Ngưi s dng cĩ th la chn các b ký hiu đĩ đ lp bn đ hoc t to các ký hiu riêng ca mình bng vic s hĩa các ký hiu đã v hay in trên giy hay dùng phn mm đ xây dng các ký hiu riêng.  Kiu ký hiu Cĩ bn kiu ký hiu:  Kiu tơ màu,  Kiu đưng,  Kiu đánh du,  Kiu văn bn.  S dng các ký hiu mt cách hiu qu nht Vic s dng các ký hiu cĩ hiu qu hay khơng s nh hưng đn vic kt ni thơng tin vi bn đ. Dưi đây là các hưng dn đ hin th các bn đ mt cách cĩ hiu qu nht.  S dng màu Màu sc là mt yu t rt quan trng trong quá trình xây dng bn đ. Do vy, phi rt lưu ý trong khi chn màu và sc màu. Nên chn các màu thích hp cho các đi tưng, ví d như màu đ đ th hin vùng cm, màu xanh đ th hin vùng đưc phép s dng và màu vàng là vùng ch xem xét, Khơng nên chn quá nhiu màu đ tránh làm méo mĩ thơng tin và làm cho bn đ thêm rc ri.  S dng các mu Phi chn các mu sao cho tăng đưc kh năng phân bit các vùng vi nhau trên c bn đ và chú gii. Mt s mu rt khĩ phân bit so vi các mu khác và nên tránh s dng chúng. Phi luơn cn thn khi chn các mu đưng hoc các mu chm chm, bi vì các mu này cĩ th rt khĩ nhn ra. Ngồi ra, cũng phi xem xét thit b xut d liu là thit b gì đ la chn cho phù hp. Ví d như nu bn đ s đưc v ra trên mt máy v bút thì các đưng lin nét s d th hin hơn là các đưng chm chm,
37. bi vì khi v các đưng lin nét, s di chuyn ca bút v ch nm trên đưng đĩ trong khi v các đưng khơng lin nét thì bút v phi liên tc đưc nhc lên và đt xung. S dng bút v nhiu cho các đưng khơng lin nét cĩ th làm gim đ bn và gây hư hng bút do mc khơng th chy xung liên tc đưc. Ngồi ra, cũng cn nên tránh s dng nhng mu tơ hoc các đưng quá dày đc. Làm như vy cĩ th tn rt nhiu thi gian khi v và cĩ th làm hư hi đn bút v và thit b v.  S dng các ký hiu văn bn Nĩi chung, các ký t văn bn thưng đưc s dng trong đu đ, chú thích và ngay trong bn đ như các nhãn v đa danh, tên các đi tưng. Ngồi ra, nĩ cũng cĩ th đưc s dng đ ghi ngun d liu, chương trình to và ngày to bn đ. Kích c ca các ký t và kiu ký t văn bn cĩ th làm cho thơng tin ni bt hơn. ði vi các đu đ ca bn đ thưng dùng ký t văn bn cĩ kích thưc ln, cịn ngun d liu hoc các phn khác thưng s dng ký t nh hơn. Hãy chú ý rng các ký t to, đm s mt thi gian đ v hơn so vi các ký t nh và khơng đm bng.  Các bưc đ to bn đ bng GIS Các bưc trong quá trình to bn đ bng GIS do ESRI đưa ra bao gm:  Bưc 1: Xác đnh mc đích và yêu cu ca bn đ.  Bưc 2: Xác đnh kích thưc và t l ca bn đ.  Bưc 3: Thit k khung bn đ.  Bưc 4 Chun b d liu.  Bưc 5: To bn đ cui cùng.  Bưc 1: Xác đnh mc đích và yêu cu ca bn đ Thơng thưng, trưc khi to bn đ, bn cn phi tr li đưc ba câu hi sau: “Ti sao phi xây dng bn đ?”, “Bn đ dành cho ai?” và “Bn đ s đưc th hin như th nào?”. Mc đích chính là xác đnh đưc phm vi ca bn đ, thit lp mt danh sách các đi tưng và t đĩ phát trin đưc mt phương án c th đ xây dng bn đ. Kh năng truyn đt ca bn đ: Bn đ là mt phương tin đ truyn đt thơng tin. Nĩ cĩ th rt đơn gin nhưng vn cha đng đy đ thơng tin tng quát. Các bn đ thưng đưc thit k cho mt mc đích nht đnh. Ví d như bn đ giao thơng nhn mnh đn các đi tưng giao thơng, bn đ dân s chú trng đn vn đ dân s, cịn bn đ đt đai thì mơ t v trí ca các kiu đt khác nhau.
38. Kh năng ca ngưi đc bn đ: Kh năng nhn thc ca chúng ta ph thuc rt nhiu vào kin thc và kinh nghim ca bn thân. Mi ngưi cĩ k năng đc bn đ khác nhau. S thành tho trong vic đc và hiu bn đ thay đi theo các nhĩm ngưi khác nhau. Ni dung ca bn đ thưng ph thuc rt nhiu vào ngưi s dng và mc đích s dng. Phi luơn xem xét đn kh năng ca ngưi đc; mt s ngưi cĩ th đc bn đ khơng tt lm do vy các lp bn đ phi rõ ràng và ch nên bao gm nhng thơng tin cn thit nht mà thơi.  Bưc 2: Xác đnh kích thưc và t l bn đ Các thơng s kích thưc và t l bn đ ph thuc vào mc đích và đc gi ca bn đ. Thit b và kích thưc bn đ: Vic chn thit b đ cho ra bn đ ph thuc vào mc đích và ý tưng ca bn đ; nĩ cũng ph thuc vào nhng thit b nào cĩ th cĩ đưc. Quyt đnh la chn thit b và kích thưc s nh hưng rt ln đn cht lưng ca bn đ kt qu. Hin th kt qu trên màn hình đp chưa chc đã in ra giy đp. Thit b xut ra cĩ th đưc phân loi theo chc năng và cht lưng. Màn hình thưng đưc s dng đ kim tra kt qu. S dng màn hình, ta cĩ th xem đưc rt nhanh nhng vùng cĩ din tích nh, các bn đ đơn gin và đ hin th các kt qu đ ha mà thơng qua đĩ bn cĩ th hi đáp v mt s thơng tin. Màn hình cĩ th xem là tương t như máy v phun mc. Sau khi thit k xong bn đ cui cùng, cĩ th to mt file v riêng. Các máy v bút và máy v đin t cĩ th s dng file này. Máy v bút là mt thit b s dng các bút màu đ in ra đưc nhng văn bn và yu t đ ha cĩ cht lưng khá cao; cịn máy v đin t thì cĩ th in ra đưc nhng hình nh cĩ cht lưng rt cao. Ngồi ra, cịn cĩ mt s tùy chn đi vi bn đ ra, chng hn như to các file cĩ đnh dng khác nhau. Khi nghiên cu đ tìm ra mt kích thưc ti ưu và t l dài rng thích hp ca bn đ, ngưi ta nhn thy rng hu ht các bn đ cĩ t l dài rng là 4:3 thì tt nht. Kích thưc ca bn đ thưng ph thuc vào mc đích ca bn đ. Mt bn đ đ trưng bày thưng cĩ kích thưc ln, trong khi đĩ bn đ nm trong tài liu báo cáo cĩ th b gii hn bi kích thưc ca trang giy trong tài liu đĩ. T l: Vì nhng lý do thc t, các bn đ thưng là mơ t b mt Trái đt theo mt t l nht đnh nào đĩ. Bn khơng th th hin tt c các thơng tin lên trên bn đ theo ánh x 1:1 đưc, do vy cn phi cĩ mt t l đ đ lưu tr nhng d liu ch yu và th hin nĩ như là mt bn đ theo mt t l nht đnh. Chn t l thích hp cho bn đ ph thuc vào đ phân gii ca d liu cũng như đ chi tit ca bn đ mun th hin. Mt bn đ cĩ th cha nhiu bin din đa lý các t l khác nhau, ví d như trên bn đ cĩ th cĩ thêm mt hay nhiu bn đ đ ch mt v trí xác đnh nào
39. đĩ. ðiu quan trng là phi ch ra các t l ca bn đ tương ng vi v trí ca chúng. Cn chú ý rng khi phĩng to bn đ da trên kích thưc cơ s ca nĩ cĩ th gây ra kt qu là làm thiu ht các chi tit cũng như đ phân gii trên bn đ. Ngưc li, gim t l ca bn đ cĩ th dn đn s nhm ln vì thơng tin trên bn đ b nh li và rt khĩ phân bit.  Bưc 3: Thit k khung bn đ Tính cân xng: Phi sp xp các thành phn ca bn đ như th nào đĩ đ to nên đưc tính cân xng. Trong bt c thit k đ ha nào cũng nên luơn luơn nghĩ đn ngưi đc s tp trung vào đâu. S dng màu sc, mu, ký hiu hp lý s gây đưc s chú ý và làm cho ngưi đc d theo dõi thơng tin hơn. Cách d nht đ th hin đưc thơng tin và to ra s tương xng trưc khi xây dng bn đ là phác tho ra đưc thit k sơ b v khung ca bn đ. Hãy thay đi v trí đu đ bn đ, thanh t l và chú gii đn khi nào bn cm thy đã cĩ đưc mt s tương xng gia các yu t đĩ. Khơng cĩ mt phương pháp tng quát nào đ sp xp các phn t ca bn đ. Thơng thưng, bng cách th nghim các phương án, bn mi cĩ th to ra đưc s tương xng nht trong bn đ. Cĩ th bn s thy mt thi gian khi thit k các bn đ và to ra đưc tính tương xng nhưng nh vào đĩ bn cĩ th to ra đưc mt bn đ d đc, d hiu, d nh và gây đưc nh hưng ln v kt qu phân tích ca mình.  Bưc 4: Chun b d liu cho bn đ Trưc khi xây dng bn đ, bn cn phi chun b các file d liu s đưc s dng trong bn đ. Hu ht vic chun b liên quan đn vn đ chn các ký hiu cho các đi tưng khác nhau trên bn đ. Trong bưc này cĩ hai nhim v chính sau đây:  Xác đnh các ký hiu cn s dng đ v đi vi tng đi tưng trong mt lp.  To các file chú gii cha các ký hiu và các văn bn xut hiên trong bn đ. V các đi tưng s dng thuc tính ca chúng Cĩ hai cách đ xác đnh các ký hiu. Cách th nht là xác đnh các ký hiu trưc khi v đi tưng. Ví d như bn cĩ th xác đnh trưc là s dùng màu đ đ v các con đưng; lúc đĩ, tt c các con đưng trong lp đưng s đưc v bng màu đ. ðiu này cĩ th chp nhn đưc nu như bn đ đơn thun ch đ hin th v trí ca các con đưng. Trong trưng hp bn cĩ mt thuc tính phân bit các con đưng đã đưc nâng cp (đã đưc lát nha) và các con đưng ch mi đưc
40. nâng cp mt phn (ch mi đưc ri si) và bn mun th hin các con đưng theo thuc tính đĩ. Lúc này, bn phi s dng thuc tính đ v đi tưng bng cách dùng ngay ct lưu tr thuc tính cn s dng trong bng thuc tính hoc cĩ th thêm mt mc vào trong bng thuc tính đ lưu tr giá tr ký hiu cho tng đi tưng. Cách th hai là s dng các thuc tính ch ti mt bng tìm kim hay bng tra đ xác đnh các ký hiu. Bng tìm kim là mt file d liu trong đĩ cha mt mc ging như mc trong bng thuc tính đi tưng và mt mc khác gi là SYMBOL (biu tưng). ði vi mi giá tr thuc tính duy nht, s cĩ mt bng ghi tương ng trong bng tìm kim vi s hiu nht đnh ca ký hiu. S dng bng tìm kim cĩ mt s thun tin. Trưc ht, bn cĩ th s dng bt c ký hiu nào đ th hin thuc tính khơng b hn ch bi giá tr đưc lưu trong bng thuc tính. Ngồi ra, bn cũng cĩ th thay đi các ký hiu mt cách d dàng hơn; và bn cũng cĩ th d dàng thay đi mc tr đn bng tìm kim bng cách thay đi tên mc thuc tính trong bng tìm kim. S dng bng tìm kim s tit kim đưc khơng gian lưu tr; thay vì phi lưu tr mi s hiu ca ký hiu cho tng bn ghi trong bng thuc tính, nay bn ch cn lưu tr ký hiu cho mi giá tr ca mc trong bng tìm kim. Chú gii Khi bn s dng các ký hiu đ v các đi tưng trên bn đ, bn nên thêm các chú gii cho các ký hiu đưc s dng trên bn đ. ð thc hin điu này, bn cn phi to ra mt file cha các chú gii xác đnh các ký hiu đĩ. File chú gii là mt file văn bn bình thưng cĩ th đưc to ra bng chương trình son tho văn bn nào đĩ. Trong file này, bn phi xác đnh các ký hiu trong chú gii và đon văn bn mơ t tương ng vi ký hiu đĩ.  Bưc 5: To bn đ cui cùng Sau khi tt c các cơng vic chun b đã đưc hồn thành, bn cĩ th bt đu to bn đ trên máy tính bng các lnh thích hp và bn đ to ra cĩ th đưc đưa ra máy in hoc máy v. 6.4. Chun d liu và cht lưng d liu Trong GIS, cht lưng d liu là mt đ tài rt đáng quan tâm bi l d liu là mt hp phn, va là đu vào, va là đu ra ca GIS. Cht lưng đu vào s nh hưng đn cht lưng ca đu ra. Li cnh báo “rác vào rác ra” đi vi máy tính hồn tồn cĩ th áp dng cho GIS. ðiu đĩ nĩi lên tm quan trng ca d liu mà chúng ta thu thp và đưa vào trong máy tính đ to nên cơ s d liu đa lý. Nu ta đưa vào các d liu cht lưng thp, cĩ nhiu sai sĩt thì tht khĩ cĩ th cho ra đưc các d liu, thơng tin mi cht lưng cao. GIS là mt cơng c tr giúp ra quyt đnh mnh nhưng đt. Nĩ đt khơng ch vì giá thành phn cng, phn mm và nhân lc đưc đào to mà cịn vì giá thành
41. ca các quá trình thu thp, nhp, qun lý và phân tích d liu. Quá trình la chn và ra quyt đnh qua GIS ch cĩ th đưc ci thin khi d liu đưc thu thp, nhp, lưu tr và phân tích là đ tin cy và khơng cĩ sai sĩt đi vi các mc đích đt ra. 6.4.1. Vn đ chun d liu Cht lưng d liu đa lý thưng đưc xem xét, đánh giá sau khi các quyt đnh khơng đúng đưc đưa ra và thưng mt mát tài chính hay nhng đng chm đn con ngưi đã xut hin. Nhà sn xut thơng tin đa lý phi chu trách nhim khi sn phm ca h b phát hin cĩ sai sĩt, đưc thit k d hay đưc dùng theo cách và vì các mc đích khơng đưc các nhà thit k ch đnh. Các chun d liu đưc xác đnh, kim tra và báo cáo đúng cĩ th bo v c ngưi sn xut ln ngưi s dng thơng tin đa lý. Khi d liu đưc cung cp theo khuơn dng chun và mc cht lưng đưc xác đnh và chp thun, ngưi sn xut đưc bo v khi trách nhim trong trưng hp s dng khơng đúng. Các tiêu chun đĩ cũng bo v ngưi dùng khi da vào thơng tin khơng đúng. GIS cung cp phương tin đ thơng tin, d liu đa lý đưc dùng cho hàng lot ng dng và bi các ngưi dùng vi k năng khác nhau. Do đĩ các d liu cn dùng trong các quá trình ra quyt đnh phi cĩ cht lưng d báo đưc hay bit đưc. Các chun d liu phi đáp ng nhu cu ca ngưi dùng. Như vy, cng đng ngưi dùng phi đưc can d trc tip trong vic xác đnh rõ các chun d liu đi vi cơ s d liu GIS và trong vic gii quyt các ràng buc thc t như ngân sách, năng lc k thut hay giá thành sn phm. Các chun cht lưng và các phương pháp đo lưng cht lưng phi đưc xác đnh rõ ràng trưc khi bt đu nhp d liu. Cht lưng d liu cn đưc đo lưng đnh kỳ khi phát trin và cp nht cơ s d liu ca h thng. 6.4.2. Các yu t cht lưng d liu ð mơ t hay đánh giá cht lưng d liu, ngưi ta s dng mt lot các yu t cht lưng như đ chính xác v v trí, đ chính xác v thuc tính, đ chính xác v thi gian, s nht quán logic, s đy đ và đ phân gii, lch s và vic s dng d liu. Các ch tiêu cht lưng đưc s dng đ mơ t các yu t cht lưng.  ð chính xác v v trí ð chính xác v v trí là đ lch ca v trí đa lý ca đi tưng trên bn đ so vi v trí thc ca nĩ trên mt đt. Trong đo v bn đ thơng thưng, đ chính xác t l thun vi t l bn đ. Bn đ t l 1:1000 s chính xác hơn bn đ t l 1:100.000. Trong s hĩa th cơng, đ chính xác ca d liu s ph thuc vào mt đ các đim dùng đ biu din đi tưng. Khi s hĩa các đưng hay đa giác, đ chính xác tăng khi khong cách gia các đim đưc s hĩa gim.
42. Ngồi ra, đ chính xác ca d liu s ph thuc vào s con s cĩ nghĩa mà máy tính cho phép lưu tr. Các chuyn đi d liu t vector sang raster và ngưc li cũng dn đn s gim đ chính xác v v trí. ð đm bo đ chính xác v v trí, cĩ th s dng các phương pháp khác nhau như đo đc đc lp, đánh giá ch quan, điu chnh, trong đĩ, đo đc đc lp là phương pháp thưng đưc s dng nht.  ð chính xác v thuc tính Trong thc t, đ chính xác ca các d liu thuc tính cũng quan trng như đ chính xác ca các d liu v trí. D liu thuc tính sai s dn đn nhng sai sĩt trong d liu cui cùng; ví d như khi các đnh nghĩa khơng đy đ v các loi đi tưng dn đn các đi tưng b phân loi nhm ln. Các sai s thuc tính cĩ th là sai s thơ, ngu nhiên hay cĩ h thng và cĩ th phát sinh do thit b và ngưi vn hành nĩ. Nhìn chung, đ chính xác ca các thuc tính s đưc kim tra bng cách so sánh d liu vi các d liu thc đưc gán ngu nhiên và đưc biu th bng đ lch chun và sai s h thng. ð chính xác ca d liu phân loi đưc th hin bng phn trăm các phân loi đúng hoc sai như: 99% các đi tưng đưc phân loi đúng. Bin pháp đm bo cht lưng đây bao gm các đo đc đc lp, đo li, điu chnh, đánh giá ch quan,  ð chính xác v thi gian Thi gian đĩng vai trị quan trng trong các d liu đa lý. Tính thi s hay đ chính xác v thi gian ca d liu đ cp đn hai vn đ sau:  D liu hình hc và thuc tính ca các đi tưng sn cĩ đưc thay đi khi nào?  Các đi tưng mi vi các hình th và thuc tính mi xut hin khi nào? Mc đ thi s cn thit ph thuc vào loi đi tưng và ng dng. Ví d, các ng dng tin ích như đin, nưc cn các d liu cp nht hai đn ba tun mt ln v ranh gii nhà ca, đưng sá, trong khi các ranh gii phân vùng thì thay đi chm hơn và như vy ít phi cp nht thưng xuyên. Tính thi s ca d liu tr nên đc bit quan trng khi nhim v đt ra cn đn d liu t nhiu ngun khác nhau. Tính thi s thưng đưc th hin ngày chp khơng nh, ngày quét nh v tinh hay ngày đo đc,
43.  S nht quán logic Các quan h logic trong d liu phi tha mãn nhng yêu cu đt ra v các mi quan h gia các đi tưng da trên các tác v cn thc hin. Các đa giác lin k nhau phi cĩ các ranh gii chung, các đưng phi ni vi nhau theo mng logic, các đa giác phi đưc khép kín. S nht quán ca các quan h logic thưng khĩ đo lưng. Trong bt kỳ trưng hp nào, cht lưng ph thuc vào vic s dng các chương trình kim tra khi d liu đưc đưa vào. Các quan h logic trong d liu bn đ là thit yu đi vi ngưi s dng GIS. Ngưi s dng h biên tp bn đ cĩ th làm vic tt vi các d liu spaghetti, tuy nhiên, topology kém cht lưng cĩ th s làm phc tp hoc gây sai s trong nhiu chc năng GIS như chng ghép hay phân tích mng.  S đy đ và đ phân gii S đy đ d liu nĩi lên s cĩ mt ca tt c các d liu khơng gian và thuc tính cn thit. Cĩ th kim tra s đy đ bng cách so sánh s các đi tưng trong d liu đưc đưa vào và s các đi tưng thc t trong khu vc liên quan. Kt qu so sánh cĩ th đưc biu th bng phn trăm các đi tưng thiu vng. Nhìn chung, càng nhiu thuc tính đưc đưa vào thì s mơ t càng tt. ð phân gii ch th mt đ quan trc như kích thưc ơ mng trong mơ hình raster GIS, kích thưc ca đa giác trong vector GIS, hay s ưu tiên ca các đim đo đc. Nĩi cách khác, đ phân gii là đơn v nh nht cĩ th phân bit đưc hay đơn v nh nht đưc biu din trên bn đ. S đy đ và đ phân gii cũng cn đưc khai báo đi vi d liu đưc đưa vào là lưu tr đ thơng báo cho ngưi s dng v các hn ch liên quan.  Lch s d liu Thơng tin v lch s hay ngun gc, gc gác, lai lch ca d liu bao gm tên t chc sn xut d liu, mc đích sn xut, ngày sn xut, nơi sn xut,  Vic s dng d liu ðây cũng đưc xem như là mt yu t cht lưng d liu. Thơng tin v vic s dng d liu bao gm cơ quan s dng, mc đích s dng, các hn ch s dng, 6.4.3. Các ngun sai sĩt Sai sĩt là khĩ tránh khi trong quá trình s dng GIS và nĩ làm gim cht lưng ca d liu GIS. Do đĩ, cn hiu rõ các ngun sai sĩt cĩ th đ tìm cách hn ch chúng đn mc ti đa.
44.  Ngun sai sĩt đc lp vi x lý GIS a. Thit b  H thng vin thám v tinh  Máy nh hàng khơng  Máy thu GPS  Các thit b đo các giá tr thuc tính khác nhau b. Sai sĩt trong quá trình lp bn đ  Lp bn đ Sai s trong tính tốn và mng lưi trc đa S khơng chính xác ca cơng c lp bn đ S khơng chính xác trong v bn đ  Biên tp d liu Tính tốn Phĩng to, thu nh và v li c. Sai sĩt do nhng thay đi thc đa  Các đi tưng đã đăng ký thay đi thuc tính  Các hin tưng mi phát sinh d. Sai sĩt do thiu đ ph hay đ phân gii  Sai sĩt trong x lý d liu GIS a. Nhp d liu  Li do s hĩa Li thit b Li ngưi thao tác  S khơng chính xác trong khi vào d liu thuc tính Li do con ngưi (thiu các chương trình kim tra) b. Tr d liu
45.  ð chính xác s ca máy tính khơng đ  Li ca mơi trưng tr c. Li trong thao tác d liu  Raster sang vector  Vector sang raster  Tng quát hĩa và làm mng  Kt hp các lp  Chng ghép  Ni suy  Phân tích các d liu vin thám và các d liu khác d. Li trong trình bày d liu  Li thit b  Li ca mơi trưng trình bày  Sai sĩt v phương pháp  Sai sĩt v các phương pháp dùng đ thu thp d liu  Mt đ quan trc khơng đ  Các lp và các đi tưng xác đnh khơng tt  S thiu kinh nghim ca ngưi biên tp d liu  Ranh gii khơng chc chn gia các vùng 6.4.4. Kim tra và s dng d liu Cĩ th kim tra đ chính xác ca d liu qua s đi chiu vi các d liu khác chính xác hơn. Các d liu đi chiu đĩ cĩ th là các s liu đo đc ngồi thc đa hay các bn đ t l ln hơn. Vic kim tra cĩ th tin hành trong phịng hay ngồi thc đa. D liu cĩ th b s dng sai do khơng hiu rõ hay do thiu kinh nghim. ð d dng đúng d liu cn cĩ các mơ t rõ ràng v đ chính xác ca d liu cũng như kinh nghim chuyên mơn ca ngưi s dng trong ng dng liên quan. Mt s quy tc sau cĩ th giúp kim tra và s dng đúng d liu:
46.  Dùng các chương trình kim tra đ bo đm cht lưng.  Kim tra d liu càng sm càng tt.  Kim tra d liu nhiu giai đon thao tác d liu.  Khơng xáo trn các d liu cĩ đ chính xác cao và d liu cĩ đ chính xác thp.  Hiu bit bn cht ca d liu, dù nĩ là d liu khơng gian hay phi khơng gian.  Cĩ đu ĩc phê phán trong mi s dng d liu.  Dùng các kt qu x lý d liu mt cách thn trng.  Nêu s bt chính xác gn vi các kt qu và các phân tích.
47. CHƯƠNG 7 Các phát trin mi trong GIS 7.1. GPS Bn đ di đng Cơng ngh GPS s ngày càng đưc phát trin mnh m vi s tích hp nhiu cơng ngh mi đ gia tăng s lưng, cht lưng d liu và hiu qu đo đc; đng thi chi phí ca các thit b này cĩ xu hưng gim đ cĩ th tip cn đưc nhiu ngưi dùng. Cơng ngh GPS cĩ th đưc tích hp vào các thit b di đng như đin thoi và các thit b PDAs (Personal Digital Assistants). Cơng ngh này cung cp các dch v đnh v cho ngưi dùng đin thoi di đng, cho phép đnh hưng và phân tích đa lý thơng qua các thit b kt ni khơng dây. Tác đng ca cơng ngh khơng dây s đáng k nht khi các thơng tin đnh v chính xác đưc cn đn mt cách nhanh chĩng hay thưng xuyên và liên tc. Khi Hình 7.1: Minh ha thit b di đng đưc kt hp vi cơng ngh GPS, các đưc tích hp cơng ngh GPS máy tính xách tay và các phn mm, d liu khơng gian và các cơng ngh khơng dây khác cĩ kh năng h tr rt tt cho ngưi s dng trong các trưng hp nht đnh như các dch v khn cp, cp cu, các hot đng đm bo an tồn quân s hay cng đng, hay thm chí trong trưng hp điu khin ơtơ và ngưi điu khin cn s h tr v hưng đi và đưng đi đúng. Ngồi ra, GPS cũng đưc tích hp vi các thit b quét đa hình bng laser đ mang li hiu qu trong vic thu thp các thơng tin chi tit liên quan đn d liu khơng gian. Trong ng dng này, các thit b quét ba chiu đưc phát trin đ cĩ th đo đc đưc v trí theo trc thng đng và theo phương ngang ca đi tưng. 7.2. Ci thin cơng ngh vin thám Vic thu thp d liu khơng gian v căn bn s đưc ci thin cùng vi nhiu tin b liên tc trong vic thu thp và x lý nh vin thám. S lưng v tinh nhiu, đ phân gii v khơng gian và thi gian đưc ci thin và nn sensor (đu cm bin) mi s gĩp phn làm tăng lưng d liu cĩ th thu thp đưc. Chúng ta s cĩ
48. th phán đốn đưc các hin tưng s xy ra và cũng cĩ th xác đnh v trí ca các đi tưng đã đưc đo đc t trưc nhưng vi đ chính xác đưc ci thin đáng k. Thit b bay con thoi thc hin nhim v v bn đ đa hình bng sĩng rada (SRTM Shuttle Radar Topography Mission) là mt ví d ca vic ci thin cơng ngh vin thám. Mt thit b quét bng rada đưc cài đt trên thân ca máy bay con thoi này vào tháng 2 năm 2000. Thit b quét đã thu thp đưc khong 85% d liu đ cao đa hình ca b mt Trái đt. Các d liu này s đưc x lý trong vài năm đn và s đem li các d liu đa hình đng b trên phm v tồn cu và cĩ th đưc ghép vi các d liu khơng gian khác. Cht lưng d liu đưc ci thin trên phm vi tồn th gii là mt trong s các li th chính ca d liu SRTM. D liu SRTM ti hu ht các vùng ca Châu Á, Nam M và Châu Phi thc t là tt hơn nhiu so vi các d liu khác. Hình 7.2: D liu mi ca SRTM giúp ci thin vic phân tích khơng gian S tin b trong lĩnh vc máy bay thu nh và kích thưc tht đưc bit đn như các phương tin bay cĩ ngưi lái tm xa (RPVs Remotely Piloted Vehicles) hay các phương tin khơng gian khơng ngưi lái (UAVs Unmanned Aerial Vehicles) cĩ th dn đu trong vic gia tăng tính kh thi ca các sn phm khơng nh phm vi rng ln hơn. NASA cũng như các phịng thí nghim ca chính ph khác và các hãng khơng gian vũ tr đã và đang phát trin các phương tin bay khơng ngưi lái đ thu thp nh và d liu liên quan đn khí quyn và b mt Trái đt.
49. Hình 7.3: Máy bay khơng ngưi lái tm xa Altus (NASA) Hình 7.4: Thit b bay khơng ngưi lái đưc trang b máy nh đ thu thp khơng nh đ cao trung bình và thp
50. 7.3. Bn đ Internet Internet s cĩ mt tác đng quan trng ngày càng ln đi vi GIS; đc bit là trong vic m rng s lưng và b rng ca d liu khơng gian và ci thin vic cp nht và phân phi thơng tin khơng gian. Các bn đ đang ngày cng ph bin trên các trang web trên th gii. Bn đ internet cung cp các chc năng bn đ thơng thưng chng hn như các h tr v phương hưng đ biu hin trng thái khơng gian hay cung cp hình nh o ca các v trí khơng gian. Các ng dng bn đ internet cho phép ngưi s dng to các bn đ trên các trang web. Nhng ngưi s dng riêng l đưc trang b các nút điu khin các lp d liu đưc hin th, pham vi ca vùng trên bn đ và các biu tưng đưc s dng đ biu hin đi tưng bn đ. Các ng dng bn đ internet phi đưc thit k đc bit phù hp khi mt s lưng ln ngưi s dng cn truy cp mt s lp d liu gii hn đ biên son bn đ. Ngưi s dng internet cĩ th la chn ch đ, các bin s và biu tưng khác vi bn đ tĩnh mc đnh nhưng trong phm vi các đnh nghĩa v đc tính ca bn đ mà ngưi v bn đ ca trang web to ra. ða s các ng dng bn đ internet đưc xây dng cho đi tưng s dng vi ít hiu bit v d liu, bn đ cũng như phân tích khơng gian. Chính vic đơn gin hĩa này đã hn ch s lưng các phép tốn, cơng c khơng gian cĩ th cho phép s dng.
51. Hình 7.5: Các ng dng cung cp dch v bn đ da vào internet 7.4. Th gii o D liu khơng gian đang đưc s dng ngày càng nhiu trong các ng dng v th gii o. Th gii o thc cht là s biu din các thc th cĩ tht bng máy tính. Các thc th này cĩ th là nhà ca, con ngưi, các phương tin đi li hay các thc th khác. Bt c mt đi tưng thc hay tưng tưng nào đu cĩ th đưc mơ t trong th gii o. Thơng thưng thì th gii o biu din hai chiu nhưng biu din đĩ to cm giác ba chiu cho ngưi xem. ð bĩng khác nhau trên b mt các đi tưng, bĩng ca chúng và ngh thut phi cnh, to chiu sâu, tt c đu đưc s dng đ to ra cm giác chiu sâu cho ngưi xem. D liu khơng gian trong th gii o đang đưc s dng rng rãi trong các hot đng cĩ giá thành đt, tn nhiu thi gian hay khơng kh thi trong vic đưa ngưi đn các v trí đa hình thc t. ðào to phi cơng là mt ví d đin hình; th gii o đưc s dng rng ri trong đào to phi cơng bi vì mt chuyn bay o bng mơ hình s cĩ chi phí thp hơn nhiu đ xây dng và hot đng mơ hình so vi mt chuyn bay thc t. Do vy, cĩ th tit kim đưc chi phí rt ln trong vic đào to này.
52. Hình 7.6: D liu khơng gian đưc s dng trong các ng dng v th gii o 7.5. GIS m  Các chun m cho GIS Các chun m thưng cĩ tác dng làm gim bt các tr ngi trong vic chia s d liu và thơng tin. D liu khơng gian cĩ cu trúc rt phc tp, cĩ th phc tp hơn so vi các loi d liu khác. D liu cĩ th là raster hay vector, kiu thc hay kiu nh phân và đưc mơ t bng các đi tưng đim, đưng hay vùng. Ngồi ra, các phn mm khác nhau cĩ th la chn cách thc đ ghi các nh raster bng các đnh dng khác nhau và d liu cĩ th đưc phân phát s dng các phương tin vt lý khác nhau hay đưc đnh dng theo các cách khác nhau. Nu mt ngưi s dng nhp mt file nh theo mt đnh dng nào đĩ nhưng máy tính ca ngưi đĩ khơng h tr các phương tin đ làm vic vi đnh dng d liu đưc nhp hoc thm chí khơng hiu cu trúc file, lúc đĩ ngưi s dng s khơng th s dng d liu như mong mun. Vic các h thng khơng tương thích vi nhau đưc mơ t như là khơng cĩ kh năng trao đi d liu, và các chun m nhm đn mc đích xĩa b rào cn trao đi d liu đĩ. Các chun m cĩ mc đích cung cp mt khung d liu chung trong vic mơ t, x lý và chia s d liu. Các chun m cũng nhm đn vic cung cp các phương pháp cho ngưi cung cp và ngưi s dng đ xác nhn s chính xác so vi tiêu chun.
53. Các chun m trong GIS vn cịn mi l. Tuy đã cĩ rt nhiu các nhà cung cp phn mm, các nhà phát trin d liu và các t chc chính ph và giáo dc là thành viên ca hi GIS m; nhưng mt s thành phn ca các b chun vn đang đưc xây dng và hồn thin. Tm quan trng ca vic tuân theo các chun GIS m s đưc thy rõ ràng hơn trong tương lai khơng xa.  Ngun GIS m Ngun phn mm m khác vi hu ht các phn mm khác là chúng đưc cung cp min phí vi mã ngun. Cĩ rt nhiu đc đim khác nhau v ngun phn mm m trong các đnh nghĩa chính thc đưc đưa ra bi các t chc cung cp dch v; tuy nhiên, các đc đim chính xung quanh khái nim ngun phn mm m đĩ là mng lưi m ca các cng tác viên, các tài liu và mã ngun chia s min phí. Cĩ nhiu ngun phn mm m khác nhau v chng loi cũng như cu hình h thng phù hp, và bao gm c GIS. Các ngun này ch yu đưc cung cp thơng qua các h thng mng internet hay mng ni b. Cĩ nhiu t chc s dng ngun GIS m vì các sn phm thương mi cĩ th khơng h tr các chc năng hay kh năng cn thit. Tuy nhiên, các phát trin ca ngun GIS m cĩ th to nên nhiu thun li cho vic cĩ đưc các ngun tài nguyên hiu qu nhưng chi phí thp hơn nhiu so vi vic đu tư mua các sn phm thương mi.