BỘ MÔN GIS & TÀI NGUYÊN

(1)

Giới thiệu về GIS

(2)

Nội dung



Con người nhận thức thế giới như thế nào?

(How does the human brain perceive the world?)



Dựa trên giác quan



Có sự hỗ trợ của công nghệ



Dữ liệu và thông tin khác nhau ra sao?

(Data vs. Information)



GIS là gì?

(What is a GIS?)



GIS ra đời khi nào?

(History of GIS)



GIS gồm các thành phần nào?

(Components of a GIS)



GIS có chức năng gì?

(Functions of a GIS)

2



Tính đa ngành, liên ngành của GIS

(GIS as Multidisciplinary Science)



Vai trò của GIS

(Why does GIS matter?)



Phạm vi ứng dụng của GIS

(Area of GIS applications)



Các ứng dụng GIS điển hình

(Examples of GIS applications)



Môi trường: không khí, đại dương, DTM



Tài nguyên thiên nhiên: đất đai, đa dạng sinh học, rừng



Thiên tai: cháy rừng, hạn hán,

lũ lụt, xâm nhập mặn

(3)

Con người nhận thức về thế giới như thế nào?

?

Cảm nhận (5 giác quan)

Thị giác Thính giác Khứu giác Vị giác Xúc giác

Kích thích (vật lý, hóa học)

Hình ảnh

Âm thanh Vị

Mùi Đụng chạm

(4)

Tô mì hải sản Tiếng nước sôi Mùi thơm

Vị cay Nóng tay Tô mì hải sản Tiếng nước sôi Mùi thơm

Vị cay Nóng tay

Con người nhận thức về thế giới như thế nào?

4

?

Cảm nhận (5 giác quan)

Thị giác Thính giác Khứu giác Vị giác Xúc giác

Kích thích (vật lý, hóa học)

Hình ảnh

Âm thanh Vị

Mùi Đụng chạm

Xử lý

Tô mì cay mới nấu xong

(5)

Công nghệ thay đổi cách nhận thức của con người

5 giác quan Thế giới

Bộ não

Chuyển đổi thành tín hiệu điện

Cảm giác, nhận thức

Xử lý tín hiệu điện 5 giác quan Thế giới

Bộ não

Chuyển đổi thành tín hiệu điện

Cảm giác, nhận thức

Xử lý tín hiệu điện Cảm biến

Chuyển đổi thành dữ liệu

Tạo ra kích thích (vật lý, hóa học)

Thị giác, Thính giác, Khứu giác, Vị giác, Xúc giác

Máy ảnh, Máy ghi âm, Cảm biến mùi (khói), vị, Màn hình cảm ứng

Thông tin, kiến thức, trí tuệ

Phần mềm

Chuyển đổi thành

kích thích

(6)

Dữ liệu là gì?



Trong khoa học



Tất cả hình ảnh, âm thanh, mùi, vị, đụng chạm từ thế giới thực được chuyển đổi thành các chữ cái (A…Z), con số (0…9), kí hiệu (@, [, \, <,>,?, *,%, ...) hoặc sự kết hợp của chúng.



Ví dụ:

6

Ân 12 tuổi 2 + 3 = 5

me@gmail.com



Trong khoa học máy tính



Các chữ cái (A…Z), con số (0…9), kí hiệu (@, [, \, <,>,?,

*,%, ...) được chuyển sang một mã số duy nhất.



Ví dụ trong hệ nhị phân:

A → 01000001 9 → 00111001

@ → 01000000 Dữ liệu là giá trị duy nhất được tạo ra

cho các chữ cái, con số, kí hiệu nhằm thể hiện các sự kiện, hiện tượng xảy ra trong thế giới thực.

Dữ liệu là sự kết hợp của các chữ

cái, con số, kí hiệu nhằm thể hiện

các sự kiện, hiện tượng xảy ra

trong thế giới thực.

(7)

Thông tin là gì?



Trong khoa học



Dữ liệu + Ngữ cảnh  Nhận thức



Ví dụ:

12 + “Ân 12 tuổi”

 12 nghĩa là độ tuổi của Ân 12 + “Một năm có 12 tháng”

 12 nghĩa là số tháng trong năm



Trong khoa học máy tính



Dữ liệu + Xử lý (toán tử)  Thông tin



Ví dụ:

2 + 3 = 5

00000010, 00000011 → + → 00000101 {2,3} OR {5} = {2,3,5}

{00000010, 00000011}, {00000101} → OR → {00000010, 00000011, 00000101}

Thông tin là sự kết hợp của dữ liệu và ngữ cảnh để tạo ra nhận thức.

Thông tin là dữ liệu đã được xử lý bởi một quá trình (toán tử số học, luận lý).

Thông tin từ một quá trình

có thể trở thành dữ liệu của

quá trình tiếp theo.

(8)

Dữ liệu  Thông tin



Thông tin = Dữ liệu + Ngữ cảnh = Dữ liệu + Cấu trúc + Ý nghĩa



Ví dụ:

8

Dữ liệu Cấu trúc Ý nghĩa Thông tin

04301975 04/30/1975 (Định dạng ngày Hoa Kỳ)

Ngày Giải phóng miền Nam

Ngày Giải phóng miền Nam là 04/30/1975 33 35 38 Con số, đơn vị °C Nhiệt độ không khí tại

Hà Nội 3 ngày vừa qua

Nhiệt độ không khí 3 ngày vừa qua tại Hà Nội là 33, 35, 38°C BL10 2 chữ cái: màu sắc

2 con số: kích cỡ

Mã áo sơ mi trong cửa hàng quần áo

Áo sơ mi đen, cỡ 10

1 1- Hay, 4- Tệ Bộ phim này thế nào?

1

Bộ phim này hay

Cách thể hiện dữ liệu (chữ cái, con số, kí hiệu) Môi trường của dữ liệu

(không- thời gian, đơn vị đo)

Dữ liệu ở cấu trúc đúng và được đặt trong một ngữ cảnh

(9)

Giá trị Ví dụ Boolean 2 giá trị (Đúng/ Sai, Có/ Không,

Nam/ Nữ)

Hôm nay có phải là thứ hai?

Bạn có làm thêm không?

Real Số thực Tuổi thọ trung bình của người Việt

năm 2015: 73,2 tuổi

Integer Số nguyên Năm nhuận có 366 ngày

Text/String Con số, chữ cái, biểu tượng DH15GI

 0123456789 Date/Time Con số, con số + biểu tượng 12:45:45

Ngày 1 tháng 1 năm 2019

Cấu trúc dữ liệu

(10)

Bài tập 1



Cho các mẫu dữ liệu sau. Hãy thêm ngữ cảnh để nó trở thành thông tin?

M 11092019 218101 9,5 Ω



Cho 3 bối cảnh sau. Hãy điền một ví dụ chuyển đổi dữ liệu sang thông tin cho từng bối cảnh?

10

Dữ liệu Cấu trúc Ý nghĩa Thông tin Siêu thị

Rạp chiếu phim

Báo VnExpress

(11)

Mô hình nhận thức của con người (DIKW)

Dữ liệu (Data) Thông tin (Information)

Kiến thức (Knowledge)

Trí tuệ (Wisdom) Trả lời

câu hỏi

Ai? Cái gì? Ở đâu? Khi nào?

Làm thế nào?

Tại sao?

Phương án nào tốt nhất?

Ngữ cảnh

Tạo từng phần Kết nối các phần Tạo từng nhóm Kết nối các nhóm

Ví dụ Đèn giao thông, Màu đỏ, (107°, 19°)

Đèn giao thông ở giao lộ A và B mới bật đèn đỏ

Tôi đang chạy xe tới đoạn giao lộ A và B

Tôi nên dừng xe lại

Đặc tính Nghiên cứu, quan sát

Phân loại, tính toán, chỉnh sửa

So sánh, nhân quả, trao đổi

Ứng dụng, phản ánh

Giá trị Thấp nhất Trung bình Cao Cao nhất

Cấu trúc/

Nhận

Vật lý/ Cảm nhận Nhận thức/ Hiểu ý nghĩa

Niềm tin/ Có niềm tin

Phán đoán/ Biết

phán đoán, ra

(12)

Trí tuệ

Kiến thức

Thông tin

Dữ liệu

13

Vận dụng kiến thức

Sách, mô hình, hệ thống, lý thuyết, nguyên lý, chân lý

Tổ chức thông tin

Chương sách, tiên đề, truyện dài

Liên kết dữ liệu

Câu văn, đoạn văn, phương trình, khái niệm, ý tưởng, câu hỏi,

truyện ngắn

Các phần tử rời rạc

Từ ngữ, con số, mã số, bảng biểu, cơ sở dữ liệu

Cấp độ

tổ chức

tăng dần

(13)

Hệ thống

Hệ thống phi thông tin

Hệ thống thông tin

phi địa lý Hệ thống thông tin địa lý

(Đầu vào)

Hệ thống là gì?

Tập hợp các thực thể kết nối với nhau và các hoạt động tương tác nhằm một mục đích chung

Tập hợp các quy trình tương tác trên dữ liệu để tạo ra thông tin hữu ích cho việc ra quyết định

Một hình thức đặc biệt của hệ thống thông tin áp dụng cho dữ liệu địa lý

(Đầu ra) (Xử lý)

(14)

Dữ liệu địa lý là gì?

20

Dữ liệu không gian:

Nó ở đâu?

Dữ liệu thuộc tính:

Nó là gì?

Loài: sồi

Chiều cao: 15 m Tuổi: 75 năm

(15)

Chúng ta đang ở đâu? Chúng ta đang làm gì?

(16)

Ứng dụng hỗ trợ đi xe buýt tại TP. Hồ Chí Minh

1.

Nhập điểm xuất phát, điểm kết thúc

2.

Xử lý tìm đường

3.

Hiển thị những cách di chuyển tốt nhất bằng xe buýt

22

https://busmap.vn

(17)

Bài tập 2



Xác định quy trình nào sau đây là hệ thống phi thông tin, hệ thống thông tin phi địa lý, hệ thống thông tin địa lý?



1: Pha trà sữa matcha Bột trà xanh, nước

sôi, sữa tươi, sữa đặc có đường

Cho trà xanh vào chén, pha với nước sôi, dùng muỗng khuấy đều  Đổ sữa đặc, sữa tươi vào nồi, đặt lên bếp nấu lửa nhỏ  Khi sữa đã sôi, cho trà xanh vào, khuấy đều  Nấu tiếp 5 phút rồi tắt bếp, để nguội.

Ly trà sữa

matcha

(18)

Bài tập 2



2: Giao dịch chuyển khoản qua ATM

24

Thẻ ATM, mã pin, số tài khoản chuyển đến, số tiền muốn chuyển

khoản

Đưa thẻ vào máy ATM theo chiều mũi tên trên thẻ  Chọn ngôn ngữ  Nhập mã Pin  Chọn chức năng Chuyển khoản  Nhập số tài khoản chuyển đến

 Nhập số tiền bạn muốn chuyển khoản

 Chọn Có khi đã xác nhận thông tin hiển thị chính xác  Bạn muốn thực hiện giao dịch khác: Chọn có nếu muốn tiếp tục, Chọn không và nhận lại thẻ.

Lịch sử giao

dịch, số tiền

còn lại trong

tài khoản

(19)

Bài tập 2



3: Giao nhận hàng hóa Proship.vn Tên, số điện thoại

khách hàng, tên hàng, địa chỉ nhận hàng, giá trị hàng, tên, số điện thoại người nhận hàng, địa chỉ giao hàng

Khách hàng gọi điện để đặt đơn hàng

 Nhân viên đến tận nơi khách hàng yêu cầu để nhận hàng  Nhân viên tiến hành giao và thu hộ tiền hàng từ người nhận hàng  Proship.vn chuyển khoản tiền thu hộ đến tài

Hàng đến

người nhận,

tiền đến

khách hàng

(20)

GIS là gì?



Hệ thống Thông tin Địa lý = Geographic Information System (GIS)

27

Tập hợp các thực thể kết nối với nhau và các hoạt động tương tác nhằm một mục đích chung

(A group of connected entities and activities which interact for a common purpose)

Tập hợp các quy trình tương tác trên dữ liệu để tạo ra thông tin hữu ích cho việc ra quyết định

(A set of processes, executed on raw data, to produce information which will be useful for decision making)

Dữ liệu có tham chiếu không gian

(Spatially referenced data sets)

Một hình thức đặc biệt của hệ thống thông tin áp dụng

cho dữ liệu địa lý

(A particular form of information system applied to geographical data)

Dữ liệu đã được xử lý

(raw data are processed)

(21)

GIS là gì?



Geographic (Địa lý)



Dữ liệu lưu trữ trong GIS có tham chiếu không gian



Địa điểm + Khoảng cách, góc + Địa chỉ + Tọa độ



Có thể hiển thị dữ liệu dưới dạng bản đồ

Cổng trường Đại học Nông Lâm TPHCM + Cách QL 1A 10 m + Quận Thủ Đức + 10,87°N, 106,79°E

(22)

GIS là gì?



Information (Thông tin)



Dữ liệu đã xử lý, lưu trữ 2 thông tin: không gian, thuộc tính

29

Thông tin không gian Ở đâu?

Thông tin thuộc tính

Cái gì?

(23)

GIS là gì?



System (Hệ thống)



Tích hợp nhiều thành phần nhằm thực hiện các chức năng tương tác lên thông tin địa lý.

Dữ liệu

Phương pháp, quy trình

Con người

Phần mềm

Phần cứng

(24)

Định nghĩa GIS thay đổi theo đối tượng sử dụng

31

Một tập hợp các bản đồ số

(A container of maps in digital form)

Công chúng

(The general public)

Một công cụ máy tính hỗ trợ giải quyết các vấn đề địa lý

(A computerised tool for solving geographical problems)

Nhà ra quyết định, tổ chức cộng đồng, nhà hoạch định

(Decision-makers, community groups, planners)

Hệ thống hỗ trợ ra quyết định không gian

(A spatial decision support system)

Khoa học quản lý, nghiên cứu vận trù

(Management scientists, operations researchers)

Một công cụ tiết lộ những gì ẩn giấu sau các thông tin địa lý

(A tool for revealing what is otherwise invisible in geographical information)

Nhà khoa học, nghiên cứu

(Scientists, investigators)

Một công cụ để thực hiện các thao tác trên dữ liệu địa lý hiệu quả hơn

(A tool for performing operations on geographical data more efficiently)

Quản lý tài nguyên, lập kế hoạch, vẽ bản đồ

(Resource managers, planners, cartographers)

(25)

Định nghĩa GIS



Một hệ thống thông tin (trên máy tính) được thiết kế để:



thu thập, lưu trữ, xử lý, phân tích và hiển thị mọi dạng dữ liệu địa lý (có vị trí trên Trái Đất)



nhằm hỗ trợ việc ra quyết định về quy hoạch, quản lý sử dụng đất đai, tài nguyên, môi trường, giao thông, đô thị, …

…không phải hệ thông tin phi hình học!

…không chỉ là phần mềm!

…không chỉ làm bản đồ!

(26)

Bài tập 3



Phân tích các thành phần trong các hệ thống sau:



Hệ thống đăng kí môn học của Phòng Đào tạo



Facebook (mạng xã hội)



Foody (địa điểm ăn uống)



Zing MP3 (nghe nhạc)



Grab (đặt xe)



Từ đó, xác định hệ thống nào/ chức năng nào trong hệ thống được xem là GIS?

33

(27)

Lược sử hình thành và phát triển GIS

1950

Sử dụng máy tính vẽ bản đồ

Canada GIS - Đánh giá đất đai

- GS. Roger Tomlinson (17/11/1933 - 9/2/2014)

1970 1980

1975

2000 nay

Sơ khai

Đổi mới

Thương mại hóa

Khai thác

- Tính cá nhân

- Hệ thống máy tính lớn

- Thử nghiệm quy mô nhỏ - Nhiều tổ chức tham gia

- Nhiều nhà cung cấp

- Máy trạm, máy tính cá nhân - Tư vấn GIS

- Máy tính cá nhân, mạng - Phần cứng

- WebGIS

- 13/11/2019

- Từ 1999, thứ Tư của tuần III tháng 11

1960

(28)

Cách mạng công nghiệp 4.0

36

1784 Cách mạng công nghiệp 1.0

cơ giới hóa sản xuất = thủy năng, hơi nước

(động cơ đốt trong)

Cách mạng công nghiệp 2.0

sản xuất hàng loạt = điện năng (động cơ

điện)

tự động hóa sản xuất

= điện tử, công nghệ thông tin

sản xuất thông minh = sinh học, vật lý,

kĩ thuật số,

3 yếu tố lõi của kĩ thuật số:

- Trí tuệ nhân tạo (AI), - Vạn vật kết nối (IoT) - Dữ liệu lớn (Big Data)

1870 1969 2000

(29)

Xu hướng của GIS

Tạo ra hàng loạt dữ liệu

Cung cấp mẫu nhận thức, kiểm định Cung cấp “suy nghĩ”

cho các thiết bị số và

quy trình tư động GIS

Thời gian thực Phân tích nâng cao

Dịch vụ theo vị trí

Điện toán đám mây

(30)

Du nhập, phát triển GIS tại Việt Nam

38

1980

Sơ khai

- Dự án quốc tế

Dự án GIS (1997- 1998) - Bộ Khoa học, Công nghệ và Môi trường

- 14 lớp bản đồ số hoá

1990 2010

Hệ tọa độ VN2000 Bản đồ 364 số hoá

Viện Công nghệ vũ trụ (2006)

Trung tâm Viễn thám QG (2008)

QCQG về chuẩn thông tin địa lý (2007)

2000

(31)

Du nhập, phát triển GIS tại Việt Nam

2010 nay

VNREDSat-1 (2013) Vệ tinh quan sát Trái Đất đầu tiên của VN

2015

Cục Viễn thám QG (2013) Trung tâm Vệ tinh QG (2011)

Trung tâm Vũ trụ QG (2017)

Pico Dragon (1 kg) (8/2013- 3/2014) Vệ tinh nhỏ đầu tiên do VN tự chế tạo

Micro Dragon (50 kg) (1/2019)

2013

Trung tâm Công nghệ phần mềm và GIS (2017)

Cục Công nghệ thông tin và Dữ liệu tài nguyên môi trường

(32)

Hội thảo Ứng dụng GIS toàn quốc

41

2009: Thừa Thiên Huế (ĐH Khoa học Huế)

2013: TP. Hà Nội (ĐH Nông nghiệp Hà Nội) 2011: TP. Đà Nẵng (ĐH Sư phạm Đà Nẵng) 2010: TP. Hồ Chí Minh (ĐH Nông Lâm TPHCM)

2012: TP. Hồ Chí Minh (ĐH Tài nguyên

& Môi trường TPHCM)

2014: TP. Cần Thơ (ĐH Cần Thơ) 2015: TP. Hà Nội (ĐH Khoa học Tự nhiên Hà Nội)

2016: Thừa Thiên Huế (ĐH Khoa học Huế & ĐH Nông Lâm Huế)

2017: Bình Định (ĐH Quy Nhơn)

2018: TP. Hồ Chí Minh (Viện Địa lý Tài nguyên

TPHCM)

2019: Đắc Lắc

(ĐH Tây Nguyên)

(33)

Thành phần của GIS



Phần cứng: Thiết bị kĩ thuật để GIS vận hành



Nhập dữ liệu: máy quét, bàn số hóa, bàn phím, chuột, microphone



Lưu trữ dữ liệu: CD/ DVD, ổ cứng, đĩa mềm, băng từ



Chạy phần mềm: CPU, RAM/ ROM



Hiển thị dữ liệu: màn hình



Xuất dữ liệu: máy in, máy vẽ, loa

Webcam được xếp

vào loại nào?

(34)

Thành phần của GIS



Phần mềm



Nhập, biên tập dữ liệu



Truy vấn, hiển thị dữ liệu



Phân tích dữ liệu



Hệ giao tiếp đồ họa với người dùng (GUI)



Quản lý cơ sở dữ liệu

43

Phần mềm GIS nào là mã nguồn mở?

AutoCAD có phải

là phần mềm GIS?

(35)



Dữ liệu



Dữ liệu không gian: mô tả vị trí của đối tượng, có thể là vị trí tương đối (so với đối tượng không gian khác) hoặc vị trí tuyệt đối (so với hệ tọa độ).

Y

O

C .

2 . Q

Q có tọa độ (3, 2)

Q cách C 2 m về phía Đông

. K

CQK có dạng đường gấp khúc, dài 4 m CK có dạng đường thẳng, dài 2 2 m

Vị trí

Hình dạng,

kích thước

(36)

Bài tập 4



Trong mặt phẳng Oxy,



Cho điểm A (3, 5),



B cách A là 5 theo chiều dương trục Ox, AB vuông góc với Oy



C cách A là 4 (chiều dương trục Ox), cách A là 5 (chiều dương trục Oy)



Xác định tọa độ của B và C?

45

(37)

Thành phần của GIS



Dữ liệu



Dữ liệu thuộc tính: mô tả đặc tính của đối tượng.

Định tính

• Danh xưng (nominal): giá trị độc lập, không theo trật tự

• Thứ tự (ordinal): giá trị sắp xếp theo trật tự, khoảng cách thay đổi

Định lượng

• Khoảng (interval): giá trị sắp xếp theo trật tự, khoảng cách bằng nhau

• Tỉ lệ (ratio): giá trị sắp xếp theo trật tự, khoảng cách bằng nhau, có giá trị khởi đầu là 0

Nhị phân

(38)



Dữ liệu



Dữ liệu thuộc tính: mô tả đặc tính của đối tượng.

48

Kiểu dữ liệu Toán tử Ví dụ

Danh xưng (nominal) =, ≠ toán ≠ lý (toán > lý?) Thứ tự (ordinal) =, ≠, <, > nhất > nhì (nhất + nhì?) Khoảng (interval) =, ≠, <, >,

+, -

nhiệt độ (°C),

40- 30°C = 50- 40°C

40°C nóng gấp đôi 20°C?

0°C là không có nhiệt độ?

Tỉ lệ (ratio) =, ≠, <, >, +, -, x, ÷

chiều dài (m)

2 m dài gấp đôi 1 m

0 m là không có chiều dài

- 5 m?

(39)

Bài tập 5



Trong bảng điểm của sinh viên, dữ liệu nào là Danh xưng (nominal), Thứ tự (ordinal), Khoảng (interval), Tỉ lệ

(ratio)?

(40)



Quy trình



Cách thức dữ liệu được nhập vào GIS, quản lý, phân tích và trình bày dưới dạng sản phẩm cuối cùng.



Những bước cần phải tiến hành để trả lời các câu hỏi xuất phát từ thực tế.

53

Thế giới thực

Thu thập dữ liệu

Nguồn dữ liệu

Quản lý dữ liệu

Cơ sở dữ liệu

Phân tích dữ liệu

Thông tin

Trình bày, xuất dữ liệu/

Hỗ trợ ra quyết định

Người sử dụng

Tác động lại thế giới thực

(41)

Thu thập dữ liệu

480585.5, 3769234.6 483194.1, 3768432.3 485285.8, 3768391.2 484327.4, 3768565.9 483874.7, 3769823.0

Bản đồ giấy

GPS

Dữ liệu

Tọa độ GIS

Dữ liệu số

480585.5, 3769234.6 483194.1, 3768432.3 485285.8, 3768391.2 484327.4, 3768565.9 483874.7, 3769823.0

Ảnh vệ tinh

Đa phương tiện

(42)

Quản lý dữ liệu



Lưu trữ dữ liệu

55



Dạng vector (điểm, đường, vùng):



Dạng raster (lưới ô vuông):

X,Y Cột

X,Y X,Y X,Y

Thế giới thực X,Y

Dòng

(43)

Cái nào là vector, raster: Google Maps, Google Satellite?

(44)

Quản lý dữ liệu



Truy vấn dữ liệu

57



Truy vấn không gian (tìm kiếm đối tượng bằng cách đánh giá quan hệ địa lý của chúng với các đối tượng khác).



Truy vấn thuộc tính (theo điều kiện, biểu thức logic) Thửa đất nào nằm trong bán kính 60 m tính từ đường giao thông?

Có bao nhiêu thửa đất có mục đích sử dụng là đất ở đô thị?

(45)

Phân tích dữ liệu

Xấp xỉ

Mạng lưới Chồng lớp

Thửa đất nào nằm trong khoảng cách 10 m của đường giao thông?

Loại giếng Khoan

Chủ đất Nguyễn Văn A

Loại đất Cát

(46)

Trình bày dữ liệu

59

Bản đồ

Báo cáo

Biểu đồ

Infographic

(47)

Xuất dữ liệu

Florida.mxd

Tài liệu Internet Bản đồ giấy

Dữ liệu GIS

Florida.jpg

Ảnh

(48)



Con người

61

• Truy cập vào cơ sở dữ liệu

Người xem

• Sử dụng GIS phục vụ công việc chuyên môn và ra quyết định

• Nhà khoa học, nhà quản lý

Người sử dụng

• Xây dựng, vận hành GIS, duy trì cơ sở dữ liệu, hỗ trợ kĩ thuật cho 2 nhóm người còn lại

• Nhà quản trị GIS, quản trị viên cơ sở dữ liệu, phân tích viên hệ thống, lập trình viên, chuyên gia ứng dụng

Chuyên gia

Chúng ta muốn trở thành ai

trong GIS?

(49)

Google My Maps: Ai cũng là chuyên gia GIS!



Truy cập https://www.google.com/mymaps



Xem video hướng dẫn: https://youtu.be/Zze_x1M16Sc



Tham khảo My Map: https://drive.google.com/open?id=1GnLkLLLPh_lW-

BFlGrQF4eVJ-BZqpsar&usp=sharing

(50)

Bài tập về nhà



Đọc đề tài: Ứng dụng công nghệ 3D GIS mô phỏng không gian đô thị tại khu vực ven sông Sài Gòn, phường Bến

Nghé, quận 1, thành phố Hồ Chí Minh (tác giả: Trần Văn Khoa)



Hãy nhận diện 3 thành phần GIS trong đề tài này:

63



Phần mềm nào được sử dụng?



Dữ liệu đầu vào là gì?



Quy trình, phương

pháp thế nào?

(51)

Chức năng của GIS- Trả lời câu hỏi



Vị trí (What is at…?)



Tìm thông tin tại vị trí cho trước.



Vị trí: địa chỉ, tọa độ địa lý.

Tại tọa độ 10°49’23’’N, 106°47’40’’E, lúc 1:00 ngày 17/9/2018, gió thổi theo hướng

nào? với tốc độ bao nhiêu?

Hướng SW (Tây Nam) Tốc độ 4 m/s

Windy: Wind map & weather forecast (Windy.com)

Dữ liệu không gian

Dữ liệu

thuộc tính Thời gian 10°49’23’’N,

106°47’40’’E

Hướng,

tốc độ gió? 1:00 17/9/2018

(52)

Chức năng của GIS- Trả lời câu hỏi



Điều kiện (Where is it?)



Tìm vị trí thỏa mãn điều kiện cho trước.



Điều kiện: thông tin thuộc tính, quan hệ không gian.

66

Trong ngày 1/8/2018, VQG Núi Chúa xảy ra cháy tại địa điểm nào?

2 điểm (http://firewatchvn.kiemlam.org.vn)

Dữ liệu không gian

Dữ liệu

thuộc tính Thời gian Địa điểm nào

trong VQG Núi Chúa?

Xảy ra

cháy 1/8/2018

(53)

Chức năng của GIS- Trả lời câu hỏi



Xu hướng (How has it changed…?)



Nhận diện xu hướng thay đổi của đối tượng.



Xu hướng không gian: mở rộng/ thu hẹp. Xu hướng thuộc tính:

tăng/ giảm, lên/ xuống, giống/ khác,…

Nhiệt độ bề mặt đất tại TP. Hồ Chí Minh từ 2013 đến 2017 thay đổi như thế nào?

5 xu hướng

Hồ Nhật Linh, 2017. Phân tích diễn biến nhiệt độ bề mặt đất tại Tp. Hồ Chí Minh

Dữ liệu không gian Dữ liệu thuộc tính Xu hướng Thời gian TP. Hồ Chí Minh Nhiệt độ bề mặt đất Nơi nào tăng, giảm? 2013-2017

°C

(54)

Chức năng của GIS- Trả lời câu hỏi



Quan hệ (Which data are related…?)



Phân tích mối quan hệ không gian giữa các đối tượng.



Quan hệ: tập trung/ phân tán, liên tục/ rời rạc, gần/ xa, độc lập/

phụ thuộc...

68

Nồng độ bụi trung bình năm 2013 tại Tp. Biên Hòa ở mức cao nhất phân bố tập trung ở đâu?

3 phường: Bình Tân, An Bình, Long Bình

Dữ liệu không gian Dữ liệu thuộc tính Quan hệ Thời gian

Tp. Biên Hòa Nồng độ bụi trung bình ở mức cao nhất Tập trung ở đâu? 2013

μg/m³

Trương Thanh Xuân, 2017. Ứng dụng GIS và thuật toán nội suy đánh giá chất lượng không khí tại Tp. Biên Hòa, tỉnh Đồng Nai. Tiểu luận tốt nghiệp, Trường Đại học Nông Lâm Tp. Hồ Chí Minh

(55)

Chức năng của GIS- Trả lời câu hỏi



Mô phỏng (What if…?)



Xem xét phản ứng của đối tượng dưới các kịch bản dựa trên quy luật.



Quy luật: công thức, phương trình toán học,…

Dữ liệu không gian

Dữ liệu

thuộc tính Quy luật Kịch bản

Địa điểm? Lượng mất đất?

Mưa, đất, địa hình, thực vật

(R*K*LS*C) Canh tác truyền thống Địa điểm? Lượng

mất đất?

Mưa, đất, địa hình, thực vật,

biện pháp canh tác (R*K*LS*C*P) Canh tác bảo tồn

Xói mòn đất tại vùng thượng lưu hữu ngạn sông Vu Gia- Thu Bồn theo kịch bản canh tác truyền thống và canh tác bảo tồn khác nhau như thế nào sử dụng RUSLE?

Bản đồ xói mòn đất theo 2 kịch bản

Lê Phương Nhung, Nguyễn Duy Liêm, Nguyễn Thị Hồng và Nguyễn Kim Lợi, 2016. Tích hợp phương trình mất đất phổ dụng hiệu chỉnh, GIS và viễn thám ước

(56)

Chức năng của GIS [: Đã biết, ?: Chưa biết]

Câu hỏi

Dữ liệu không gian

Dữ liệu thuộc tính

Thời

gian Ví dụ

Vị trí 

(t ≥ 1) Dân số của Tp. Hồ Chí Minh năm 2019 là bao nhiêu?

Điều kiện

(t ≥ 1)  Khu vực nào tại Tp. Hồ Chí Minh thích hợp để mở siêu thị mới vào năm 2019?

Xu hướng

? ?

(t ≥ 2) 

Rừng tại Việt Nam đã thay đổi thế nào về số lượng, chất lượng trong thời kì 2000 – 2019?

Quan hệ

?

? 

(t ≥ 1)

Tai nạn giao thông thường xảy ra tại khu vực nào và vào thời điểm nào trong năm 2018 tại Tp. Hồ Chí Minh?

Mô phỏng

 

(t ≥ 1) 

Dự báo đến năm 2050, khu vực nào tại Tp. Hồ Chí Minh có thể bị ngập và mức độ ngập thế nào do nước biển dâng?

70

?

 ?



 



?



?

(57)

Câu hỏi Dữ liệu không gian

Dữ liệu thuộc tính

Xu hướng/ Quan hệ/

Quy luật

Thời gian/

Kịch bản Vị trí

Điều kiện Xu hướng

Quan hệ Mô phỏng

Bài tập 6



Liên hệ với chuyên ngành đang theo học, hãy nêu 5 câu

hỏi mà GIS có thể trả lời?

(58)

Tính liên ngành, đa ngành của GIS



Nguồn gốc hình thành:



GIS được hình thành từ nhiều ngành khoa học: địa lý học, bản đồ học, tin học và toán học.



Quá trình phát triển:



Sự phát triển của GIS có liên quan mật thiết đến những ngành khoa học khác: địa lý học, bản đồ học, tin học, toán học, viễn thám, GPS, truyền

thông...



Phạm vi ứng dụng:



GIS được ứng dụng rộng rãi trong nhiều ngành khoa học (KH Tự nhiên, KH Xã hội,…)

73

(59)

GIS và khoa học

, GIS

Vị trí nào cho

GIS?

(60)

GIS và công nghệ

75

Công nghệ địa lý

Công nghệ nano Công nghệ sinh học

Công nghệ địa lý là 1 trong 3 công nghệ chủ đạo của thế kỉ XXI, hứa hẹn thay đổi cách con người nhận thức, sử dụng, hiển thị thông tin không gian

trong nghiên cứu, ứng dụng

(Hệ thống định vị toàn cầu)

(Viễn thám)

(Bộ 3 không gian)

Mô tả Thành lập

bản đồ

Phân tích Mô phỏng Thể hiện vị trí

chính xác của các đối tượng (Dữ liệu đồ họa)

Nghiên cứu mối quan hệ

không gian

(Dữ liệu số)

(61)

Vai trò của GIS



Lưu trữ hồ sơ địa lý tốt hơn:



So với quản lý dựa trên giấy tờ.



Tiết kiệm chi phí và tăng hiệu quả:



Tự động hoá các nhiệm vụ hoặc cải thiện quy trình làm việc

 Tiết kiệm lao động, chi phí vận hành, nâng cao hiệu quả công việc.



Truyền thông hữu hiệu hơn:



Bản đồ và trực quan hóa dựa trên GIS là phương tiện truyền tải thông tin hiệu quả đến cộng đồng, các tổ chức, cá nhân

khác nhau trong xã hội.

(62)

Cả thành phố rộng lớn…

77

(63)

…bỗng chốc thu bé lại nhờ ứng dụng BusMap

(64)

Phạm vi ứng dụng của GIS



GIS được ứng dụng rộng rãi trên toàn thế giới

79

GIS và Real Life

https://www.youtube.com/watch?v=aqZbh8WKv- Q&list=PLVU_9Q25QQmgK50SI67i9DQC3LATM36JR

Đề tài GIS

http://gis.hcmuaf.edu.vn/

(65)

Câu hỏi Vị trí

Điều kiện Xu hướng

Quan hệ Mô phỏng

Bài tập về nhà



Xem video ứng dụng “GIS cập nhật thông tin thủy lợi

theo thời gian thực” sau đây. Qua đó, hãy nêu 5 câu hỏi

mà ứng dụng này có thể trả lời?

(66)

GIS cập nhật thông tin thủy lợi theo thời gian thực



https://www.youtube.com/watch?v=9fpwybAF-oc

82

(67)

GIS chính phủ (gis.chinhphu.vn)



Bản đồ hành chính Việt Nam | https://youtu.be/DUj3wY1tim8

(68)

GIS tỉnh Thừa Thiên Huế (gis21.thuathienhue.gov.vn)



11 danh mục dữ liệu

84

(69)

GIS TP. Hồ Chí Minh (maps.hcmgis.vn/maps#/maps)



8 danh mục dữ liệu

(70)

Ứng dụng quản lý môi trường: không khí, đại dương



Dự báo môi trường toàn cầu (không khí, đại dương)



https://earth.nullschool.net/ | https://youtu.be/oUIVSuO_K0w

86

(71)

Ứng dụng quản lý môi trường: DTM



Dự báo tổng hợp tác động môi trường do ô nhiễm không khí tại khu công nghiệp Minh Đức- Bến Rừng, Thủy Nguyên, Hải Phòng



https://www.researchgate.net/publication/261179385

Rủi ro ô nhiễm do 4 yếu tố TSP, NO_x, CO và O₃ vào mùa gió đông bắc năm 2020

(72)

Ứng dụng quản lý tài nguyên thiên nhiên: Đất đai



Atlas điện tử tỉnh Bình Dương



http://atlas.binhduong.gov.vn/MAP/BDT/Atlas/index.php

88

(73)

Ứng dụng quản lý tài nguyên thiên nhiên: Đa dạng sinh học



Phân bố động- thực vật tại tỉnh Đồng Nai



http://atlas.dongnai.gov.vn/

(74)

Ứng dụng quản lý tài nguyên thiên nhiên: Đa dạng sinh học



Phân vùng đa dạng

sinh học biển Việt Nam



http://moitruongviet.ed u.vn/quy-hoach-tong- the-bao-ton-da-dang- sinh-hocc-bien-viet- nam/



Biodiversity

Zone: vùng ĐDSH biển



Biodiversity Cluster:

các cụm biển- đảo tiềm năng bảo tồn cao



Marine Protected Area:

khu bảo tồn biển

90

(75)

Ứng dụng quản lý tài nguyên thiên nhiên: Rừng



Giám sát diễn biến rừng toàn cầu



http://www.globalforestwatch.org/

(76)

Ứng dụng quản lý thiên tai: Cháy rừng



Cảnh báo cháy rừng thời gian thực tại Việt Nam



http://www.kiemlam.org.vn/dubaochay/

92

(77)

Ứng dụng quản lý thiên tai: Cháy rừng



Theo dõi cháy rừng thời gian thực tại Việt Nam



http://firewatchvn.kiemlam.org.vn/ | https://youtu.be/ZP3VX_sQrTc

(78)

Ứng dụng quản lý thiên tai: Hạn hán



Giám sát hạn hán thời gian thực tại Việt Nam



http://dubaokhihau.

vn/DMEWS/



Đầu vào: nhiệt độ bề mặt từ vệ tinh MTSAT và lượng mưa từ sản phẩm GSMaP.

94



Phương pháp: chỉ số hạn Keetch-Byram (KBDI).



Đầu ra : Thống kê khu vực hạn

(Drought warning statistics)

, Bản đồ cảnh báo hạn

(Drought warning map)

, Bản đồ dị thường chỉ số hạn

(Drought index anomaly map)

, Bản đồ hạn tháng

(Monthly drought index map)

, Bản đồ dị thuờng hạn tháng

(Monthly drought anomaly index map)

, Bản đồ dị thuờng hạn

năm

(Annual drought anomaly index map).

(79)

Ứng dụng quản lý thiên tai: Lũ lụt



Dự báo lũ lụt thời gian thực tại lưu vực sông Mekong

 http://portal.mrcmekong.org/flood | https://www.youtube.com/watch?v=PR5PQN228yc

(80)

Ứng dụng quản lý thiên tai: Xâm nhập mặn



Dự báo độ mặn vùng ven biển Hoa Kì



http://nowcoast.noaa.gov/

96

(81)

Ứng dụng quản lý thiên tai: Xâm nhập mặn



Dự báo mặn xâm nhập tại các cửa sông vùng ven biển đồng bằng sông Cửu Long

Bản đồ hiện trạng mặn xâm nhập lớn nhất vùng ĐBSCL tính từ đầu mùa khô năm 2015-2018 đến ngày 25/4/2018

 http://www.siwrr.org.vn/?id=news&nhom=93

Bản đồ dự báo mặn xâm nhập lớn nhất tháng 5/2018 (từ ngày

3-12/5) vùng

ĐBSCL

(82)

Yêu cầu cần đạt



Thông tin là dữ liệu đã được xử lý và là tiền đề của kiến thức, trí tuệ.



GIS là một hình thức đặc biệt của hệ thống thông tin áp dụng cho dữ liệu địa lý (có vị trí trên Trái Đất).



Dữ liệu GIS đã được xử lý, lưu trữ 2 thông tin: không gian, thuộc tính.

Dữ liệu không gian mô tả vị trí của đối tượng. Dữ liệu thuộc tính mô tả đặc tính của đối tượng.



GIS là hệ thống thông tin trên máy tính được thiết kế để thu thập, lưu trữ, xử lý, phân tích và hiển thị mọi dạng dữ liệu địa lý nhằm hỗ trợ việc ra quyết định.



1960: GIS đầu tiên trên thế giới ra đời tại Canada. 1980: GIS du nhập vào Việt Nam.



GIS trả lời 5 câu hỏi: vị trí, điều kiện, xu hướng, quan hệ, mô phỏng.



GIS = địa lý học + bản đồ học + tin học + toán học. GIS thuộc ngành khoa học Trái đất. GIS + GPS + viễn thám = công nghệ địa lý.



GIS giúp lưu trữ hồ sơ tốt hơn, tăng hiệu quả công việc, truyền thông hữu hiệu hơn, ra quyết định tốt hơn.

98

https://www.google.com/mymaps

https://youtu.be/Zze_x1M16Sc

https://drive.google.com/open?id=1GnLkLLLPh_lW-BFlGrQF4eVJ-BZqpsar&usp=sharing

Windy: Wind map & weather forecast

http://firewatchvn.kiemlam.org.vn

Hồ Chí Minh

tỉnh Đồng Nai. Tiểu luận tốt nghiệp, Trường Đại họcNông Lâm Tp. Hồ Chí Minh

tính xói mòn đất tại vùng thượng lưu hữu ngạn sông Vu Gia- Thu Bồn. Hội thảoỨng dụng GIS toàn quốc.



|

