Giới thiệu về GIS
BỘ MÔN GIS & TÀI NGUYÊN
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 trong quản lý cảnh quan
(Why does GIS matter?)
Phạm vi ứng dụng của GIS
(Area of GIS applications)
Các ứng dụng về 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
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
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
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)
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
Thông tin, kiến thức, trí tuệ
Phần mềm
Chuyển đổi thành
kích thích
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.
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.
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
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
Bài tập 1
Cho các mẫu dữ liệu sau. Hãy thêm ngữ cảnh để nó trở thành thông tin?
M 11092019 218307 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
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
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
Hệ thống
Hệ thống phi thông tin
Hệ thống 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)
Dữ liệu địa lý là gì?
15
Dữ liệu không gian:
Nó ở đâu?
Dữ liệu thuộc tính:
Nó là gì?
Loài: sồi
Chiều cao: 15 m Tuổi: 75 năm
Chúng ta đang ở đâu? Chúng ta đang làm gì?
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
17
https://busmap.vn
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
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?
2: Giao dịch chuyển khoản qua ATM
19
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
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?
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
GIS là gì?
Hệ thống Thông tin Địa lý = Geographic Information System (GIS)
22
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)
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
GIS là gì?
Information (Thông tin)
Dữ liệu đã xử lý, lưu trữ 2 thông tin: không gian, thuộc tính
24
Thông tin không gian Ở đâu?
Thông tin thuộc tính
Cái gì?
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
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, …
26
…không phải hệ thông tin phi hình học!
…không chỉ là phần mềm!
…không chỉ làm bản đồ!
Bài tập về nhà
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?
Lược sử hình thành và phát triển GIS
29
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
Du nhập, phát triển GIS tại Việt Nam
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
Du nhập, phát triển GIS tại Việt Nam
31
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
Hội thảo Ứng dụng GIS toàn quốc
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)
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
33
Webcam được xếp
vào loại nào?
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
Phần mềm GIS nào là mã nguồn mở?
AutoCAD có phải
là phần mềm GIS?
Thành phần của GIS
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).
X
35Y
O
C .
1
2 . Q
3
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
Bài tập 3
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?
Thành phần của GIS
Dữ liệu
Dữ liệu thuộc tính: mô tả đặc tính của đối tượng.
38
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
• Chỉ có 2 giá trị
Thành phần của GIS
Dữ liệu
Dữ liệu thuộc tính: mô tả đặc tính của đối tượng.
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
Bài tập 4
Trong bảng điểm của sinh viên, dữ liệu nào là Danh xưng (nominal), Thứ tự (ordinal), Khoảng (interval), Tỉ lệ
(ratio)?
40
Thành phần của GIS
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. Thế giới thực
Thu thập dữ liệu
Nguồn dữ liệu
Quản lý dữ liệu
Cơ sở dữ liệu
Phân tích dữ liệu Trình bày, xuất dữ liệu/
Hỗ trợ ra quyết định
Người sử dụng
Tác động lại thế giới thực
Thu thập dữ liệu
43
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
Quản lý dữ liệu
Lưu trữ dữ liệu
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
45
Cái nào là vector, raster: Google Maps, Google Satellite?
Quản lý dữ liệu
Truy vấn dữ liệu
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?
Phân tích dữ liệu
47
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
Trình bày dữ liệu
Bản đồ
Biểu đồ
Infographic
Xuất dữ liệu
49
Florida.mxd
Tài liệu Internet Bản đồ giấy
Dữ liệu GIS
Florida.jpg
Ảnh
Thành phần của GIS
Con người
• 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?
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
51
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:
Phần mềm nào được sử dụng?
Dữ liệu đầu vào là gì?
Quy trình, phương
pháp thế nào?
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.
54
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
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.
Trong ngày 1/8/2018, VQG Núi Chúa
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
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,…
56
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 trong giai đoạn 2013-2017. Khóa luận tốt nghiệp, Trường Đại học Nông Lâm 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
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...
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
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,…
58
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 tính xói mòn đất tại vùng thượng lưu hữu ngạn sông Vu Gia- Thu Bồn. Hội thảo Ứng dụng GIS toàn quốc.
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)
Diện tích rừng của tỉnh Bình Phước năm 2018 là bao nhiêu?
Điều kiện
(t ≥ 1)
Khu vực nào tại tỉnh Lâm Đồng thích hợp trồng cây thông ba lá?
Xu hướng
? ?
(t ≥ 2)
Rừng tại Việt Nam đã thay đổi như thế nào về số lượng, chất lượng trong thời kì 2000 – 2018?
Quan hệ
?
?
(t ≥ 1) Mô hình phân bố rừng tại tỉnh Quảng Nam như thế nào trong năm 2018?
Mô phỏng
(t ≥ 1)
Dự báo đến năm 2050, diện tích rừng ngập mặn tại tỉnh Cà Mau có thể bị ngập do nước biển dâng là bao nhiêu?
?
?
?
?
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,…)
60
GIS và khoa học
, GIS
Vị trí nào cho
GIS?
GIS và công nghệ
62
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)
Quản lý cảnh quan
Quản lý cảnh quan là gì?
Lập kế hoạch, tổ chức, thực hiện, kiểm soát tất cả các hoạt động để đạt được mục
tiêu đã xác định trước thông qua sử dụng nguồn nhân lực và các nguồn lực khác
Tất cả các nét đặc trưng có thể nhìn thấy của một khu vực, bao gồm các yếu tố vật lý
(địa hình, thủy hệ, thảm thực vật,…), con người (mục đích sử dụng đất, tòa nhà, cấu
Việc áp dụng các nguyên tắc quản lý để bảo tồn, bảo vệ, tăng cường và
khôi phục cảnh quan dưới ảnh hưởng của các quá trình tự nhiên và
hoạt động của con người
Quản lý cảnh quan
Quản lý cảnh quan làm gì?
64
Xử lý Biểu diễn
Đánh giá
DỮ LIỆU
THÔNG TIN KIẾN THỨC Thay đổi
1. Mô tả cảnh quan bằng cách nào?
2. Cảnh quan hoạt động ra sao?
3. Cảnh quan hoạt động tốt chưa?
4. Thay đổi cảnh quan bằng cách nào?
5. Thay đổi cảnh quan có thể tạo ra tác động gì?
6. Có nên thay đổi cảnh quan không?
Tác động Quyết định
DỮ LIỆU
THÔNG TIN KIẾN THỨC Nhận diện bối cảnh
(không, thời gian) Tiến hành nghiên cứu
Đánh giá cảnh quan
Can thiệp cảnh quan
Xác định phương pháp
Bản đồ cảnh quan
World Ecological Land Units Map 2015
Khí hậu + Địa hình + Địa chất + Lớp phủ mặt đất
Độ phân giải 250 m
Phân mảnh cảnh quan
Cảnh quan nền (matrix)
Cảnh quan đám (patch)
Cảnh quan hành lang (corridors)
66
Tầm nhìn cảnh quan
Vị trí di tích lịch sử tại Guelders Arcadia, Hà Lan (trên) và
tầm nhìn từ một số di tích lịch sử được chọn (dưới)
Tác động thay đổi cảnh quan
Địa hình:
Ban đầu (trái)
Sau khi xây dựng đường giao thông (phải)
68
Vai trò của GIS trong quản lý cảnh quan
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.
Cả thành phố rộng lớn…
70
…bỗng chốc thu bé lại nhờ ứng dụng BusMap
Phạm vi ứng dụng của GIS
GIS được ứng dụng rộng rãi trên toàn thế giới
72
GIS và Real Life
https://www.youtube.com/watch?v=aqZbh8WKv- Q&list=PLVU_9Q25QQmgK50SI67i9DQC3LATM36JR
Đề tài GIS
http://gis.hcmuaf.edu.vn/
Đề tài ứng dụng GIS trong cảnh quan
Ứng dụng công nghệ viễn thám và GIS thành lập bản đồ không gian xanh tại quận 9, thành phố Hồ Chí Minh (Phan Ngọc Yến, 2019)
Diện tích không gian xanh: 8.412,16 ha
Diện tích thực vật:
7.091.64 ha
Đề tài ứng dụng GIS trong cảnh quan
Ứng dụng GIS phân vùng khả năng thích hợp loài ưu thế thuộc nhóm cây trên cạn tại quận 9, thành phố Hồ Chí Minh (Trần Thục Nghi Trinh, 2019)
74
34,46%
35,21%
27,1%
3,23%
Tỉ lệ mức độ thích hợp
tự nhiên cho cây dầu rái
Đề tài ứng dụng GIS trong cảnh quan
Ứng dụng ảnh vệ tinh đa thời gian phân tích sự thay đổi diện tích cây xanh tại quận 9, thành phố Hồ Chí Minh giai đoạn 1997 – 2018 (Đào Thị Bảo Châu, 2019)
Phường Tăng/Giảm (ha)
Phước Bình -13,6
Hiệp Phú -9,97
Phước Long A -15,99
Phước Long B 12,61
Tân Phú -52,88
Tăng Nhơn Phú A -112,8
Phú Hữu 222,4
Long Trường 112,11
Tăng Nhơn Phú B -112,8
Long Phước 63,34
Trường Thạnh -36,23
Long Thạnh Mỹ 54,42
Câu hỏi Vị trí
Điều kiện Xu hướng
Quan hệ Mô phỏng
Bài tập về nhà
Xem video báo cáo “Ứng dụng công nghệ viễn thám và GIS thành lập bản đồ không gian xanh tại quận 9, thành phố Hồ Chí Minh”: https://youtu.be/eQ-zF6ffjw8
Qua đó, hãy nêu các câu hỏi mà đề tài này có thể trả lời?
76
GIS chính phủ (gis.chinhphu.vn)
Bản đồ hành chính Việt Nam | https://youtu.be/DUj3wY1tim8
GIS tỉnh Thừa Thiên Huế (gis21.thuathienhue.gov.vn)
11 danh mục dữ liệu
79
GIS TP. Hồ Chí Minh (maps.hcmgis.vn/maps#/maps)
8 danh mục dữ liệu
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
81
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, NOx, CO và O3 vào mùa gió đông bắc năm 2020
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
83
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/
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
85
Ứng dụng quản lý tài nguyên thiên nhiên: Rừng
Giám sát diễn biến rừng toàn cầu
http://www.globalforestwatch.org/
Ứng dụng quản lý thiên tai: Cháy rừng
Cảnh báo cháy rừng thời gian thực tại Việt Nam
http://www.kiemlam.org.vn/dubaochay/
87
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
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.
89
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).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
Ứng dụng quản lý thiên tai: Xâm nhập mặn
Dự báo độ mặn vùng ven biển Hoa Kì
http://nowcoast.noaa.gov/
91
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
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.
Quản lý cảnh quan là áp dụng các nguyên tắc quản lý để bảo tồn, bảo vệ, tăng cường và khôi phục cảnh quan dưới ảnh hưởng của các quá trình tự nhiên và hoạt động của con người.
GIS giúp lưu trữ hồ sơ tốt hơn, tăng hiệu quả công việc, truyền thông
hữu hiệu hơn, ra quyết định tốt hơn.
93