Tổng quan về hệ thống thông tin địa lý (GIS)

GIS là viết tắt của Geographic Information Systems và là một lĩnh vực công nghệ kết hợp các đối tượng bằng cách thu thập, quản lý và phân tích dữ liệu từ không gian địa lý qua đó thực hiện biên tập bản đồ, lưu trữ dữ liệu bản đồ, thao tác trên bản đồ sao cho tương hợp sự vật hiện tượng ngoài không gian thực.

Hình 1. Mô phỏng về GIS.

Các thành phần của Hệ thống Thông tin địa lý (GIS)

1. DỮ LIỆU: GIS lưu trữ dữ liệu vị trí dưới dạng các lớp. Mỗi tập dữ liệu có một bảng thuộc tính lưu trữ thông tin về đối tượng địa lý. Hai loại dữ liệu GIS chính là raster và vector:

- Raster: Raster trông giống như lưới vì chúng lưu trữ dữ liệu trong các hàng và cột. Chúng có thể rời rạc hoặc liên tục. Ví dụ: chúng tôi thường biểu thị độ phủ đất, dữ liệu nhiệt độ và hình ảnh dưới dạng dữ liệu raster.

Hình 2. Mô phỏng dữ liệu Raster.

- Vectơ: Vectơ là điểm, đường thẳng và đa giác có đỉnh. Ví dụ, các họng cứu hỏa, đường bao và ranh giới hành chính thường là các vectơ.

Hình 3. Mô phỏng dữ liệu Vector.

2. PHẦN CỨNG: Phần cứng đùng để chạy phần mềm GIS và một số thiết bị ngoại vi. Nó có thể là máy chủ mạnh, điện thoại di động hoặc máy trạm GIS cá nhân. Màn hình kép, bộ nhớ bổ sung và thẻ xử lý đồ họa sắc nét cũng là những yếu tố cần có trong GIS.

3. PHẦN MỀM: ArcGIS và QGIS là những công ty hàng đầu trong lĩnh vực phần mềm GIS. Phần mềm GIS chuyên phân tích không gian bằng cách sử dụng toán học trong bản đồ. Nó kết hợp địa lý với công nghệ hiện đại để đo lường, định lượng.

Chức năng của GIS

GIS có 5 chức năng chủ yếu:

– Thu thập dữ liệu: là công việc khó khăn và nặng nề nhất trong quá trình xây dựng một ứng dụng GIS. Các dữ liệu được thu thập từ nhiều nguồn khác nhau như dữ liệu đo đạc từ thực địa, dữ liệu từ các loại bản đồ, dữ liệu thống kê…

– Thao tác dữ liệu: vì các dữ liệu được thu thập từ nhiều nguồn có định dạng khác nhau và có những trường hợp các dạng dữ liệu đòi hỏi được chuyển dạng và thao tác theo một số cách để tương thích với hệ thống.

– Quản lý dữ liệu: là một chức năng quan trọng của tất cả các hệ thông tin địa lý. Hệ thống thông tin địa lý phải có khả năng điều khiển các dạng khác nhau của dữ liệu đồng thời quản lý hiệu quả một khối lượng lớn dữ liệu với một trật tự rõ ràng. Một yếu tố quan trọng của GIS là khả năng liên kết hệ thống giữa việc tự động hóa bản đồ và quản lý cơ sở dữ liệu (sự liên kết giữa dữ liệu không gian và thuộc tính của đối tượng). Các dữ liệu thông tin mô tả cho một đối tượng bất kỳ có thể liên hệ một cách hệ thống với vị trí không gian của chúng. Sự liên kết đó là một ưu thế nổi bật của việc vận hành GIS.

– Phân tích dữ liệu: GIS cung cấp khả năng hỏi đáp, tìm kiếm, truy vấn đơn giản “chỉ nhấn và nhấn” và các công cụ phân tích dữ liệu không gian mạnh mẽ để cung cấp thông tin một cách nhanh chóng, kịp thời, chính xác, hỗ trợ ra quyết định cho những nhà quản lý và quy hoạch.

– Hiển thị dữ liệu: GIS cho phép hiển thị dữ liệu tốt nhất dưới dạng bản đồ hoặc biểu đồ. Ngoài ra còn có thể xuất dữ liệu thuộc tính ra các bảng excel, tạo các bản báo cáo thống kê, hay tạo mô hình 3D, và nhiều dữ liệu khác.

Ứng dụng GIS

- Lập bản đồ

Hệ thống thông tin địa lý (GIS) được sử dụng để thu thập, quản lý và phân tích dữ liệu liên quan đến không gian. Nó bao gồm phân tích vị trí không gian và tổ chức các lớp thông tin thành hình ảnh trực quan bằng cách sử dụng bản đồ và cảnh 3D.

Hình 4. Hệ thống bản đồ của một khu vực.

- Quy hoạch đô thị

Trong quy hoạch đô thị, GIS có thể được sử dụng như một cơ sở dữ liệu không gian và như một công cụ phân tích và mô hình hóa. Nó cũng giúp các nhà quy hoạch đô thị xác định và thiết lập các tiêu chí phân vùng cho phép mở rộng phát triển đô thị.

- Lập kế hoạch giao thông vận tải

Trong ngành Giao thông vận tải, GIS được sử dụng để lập kế hoạch cơ sở hạ tầng đường bộ và tuyến đường mới, cải thiện khả năng di chuyển trên toàn quốc và hoặc khu vực.

Hình 5. Hệ thống thông tin địa lý và giao thông vận tải.

- Rủi ro thiên tai và quản lý

GIS đã được sử dụng để quản lý các vấn đề môi trường và đặc biệt trong việc cứu trợ thiên tai. Từ dự đoán các sự kiện thiên tai lớn hơn để quản lý các hành động sau thiên tai.

Hình 6. Quản lý và thể hiện các khu vực thường xuyên xảy ra thiên tai.

- Chuỗi giá trị nông nghiệp

GIS trong chuỗi giá trị nông nghiệp giúp tạo ra các kỹ thuật canh tác hiệu quả hơn, cùng với việc phân tích dữ liệu đất, hiểu tính thời vụ và dự đoán sản lượng. Điều này có thể làm tăng sản lượng lương thực ở các khu vực khác nhau trên thế giới.

Hình 7. Chế độ xem màn hình CropScape (Trung tâm Khoa học và Hệ thống Thông tin Không gian, 2018).

- Quản lý tài nguyên thiên nhiên

Với sự trợ giúp của thông tin GIS, các nguồn tài nguyên thiên nhiên có thể được duy trì và quản lý đầy đủ. Nó đặc biệt quan trọng đối với việc phân bổ và phân bố địa lý nước, rừng, các điểm nóng đa dạng sinh học quan trọng, v.v.

Hình 8. Dữ liệu sinh khối gỗ trên mặt đất của Josef Kellndorfer và Wayne Walker. Bản đồ của NASA, 2011.

- Khảo sát

Sử dụng GIS trong Khảo sát liên quan đến việc đo lường vị trí của các đối tượng trên trái đất và việc sử dụng Hệ thống định vị về tinh toàn cầu (GNSS) cho mục đích này. Dữ liệu được tích hợp trong hệ thống có thể ước tính diện tích và chuẩn bị các bản đồ kỹ thuật số

- Sức khỏe cộng đồng

GIS đóng vai trò quan trọng trong việc lập kế hoạch trợ giúp và phân tích việc cung cấp các dịch vụ chăm sóc sức khỏe giữa các tiểu bang và thành phố.

Hình 9. Bản đồ bệnh tật hiện đại hơn cho thấy những ca tử vong do bệnh tim ở nam giới da trắng ở Hoa Kỳ từ năm 2000–2004.

Hiện nay, Trimble đã có nhiều giải pháp thiết bị và phần mềm nhằm phục vụ tối ưu cho công tác GIS. Liên hệ HOTLINE 0903 825 125 để được tư vấn chi tiết!

>>> Xem thêm: MỘT SỐ BỘ ĐIỀU KHIỂN CẦM TAY TRONG CÔNG TÁC GIS

Mọi thông tin xin vui lòng liên hệ: