BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO
TRƯỜNG ĐẠI HỌC NÔNG LÂM TP. HỒ CHÍ MINH
************

CAO THỊ THU HIỀN

XÂY DỰNG CƠ SỞ THÔNG TIN PHỤC VỤ QUẢN LÝ
DỮ LIỆU CÂY THÂN GỖ BẰNG MAPINFO CHO
THẢO CẦM VIÊN SÀI GÒN

LUẬN VĂN TỐT NGHIỆP ĐẠI HỌC
NGÀNH LÂM NGHIỆP

Thành phố Hồ Chí Minh
Tháng 07/2011


BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO
TRƯỜNG ĐẠI HỌC NÔNG LÂM TP. HỒ CHÍ MINH
************

CAO THỊ THU HIỀN

XÂY DỰNG CƠ SỞ THÔNG TIN PHỤC VỤ QUẢN LÝ
DỮ LIỆU CÂY THÂN GỖ BẰNG MAPINFO CHO
THẢO CẦM VIÊN SÀI GÒN

Ngành: Lâm Nghiệp

LUẬN VĂN TỐT NGHIỆP ĐẠI HỌC

Người hướng dẫn: Th.s TRƯƠNG MAI HỒNG

Thành phố Hồ Chí Minh
Tháng 07/2011


CẢM TẠ

Để hoàn thành khóa luận tốt nghiệp này, tôi xin gửi sự biết ơn chân thành
nhất tới:
Trước hết, con xin cảm ơn ba mẹ là những người có công dưỡng dục cho
con có ñược ngày hôm nay, ba mẹ ñã luôn ñộng viên và tạo mọi ñiều kiện tốt nhất
ñể cho con học tập và hoàn thành khóa luận tốt nghiệp này.
Tôi xin chân thành cảm ơn tập thể cán bộ, giảng viên trường Đại Học Nông
Lâm thành phố Hồ Chí Minh ñã tận tình dạy bảo tôi trong suốt thời gian học tập tại
trường. Đặc biệt là các thầy cô trong khoa Lâm Nghiệp ñã giúp tôi có những kiến
thức quý báu về ngành nghề mà mình ñang theo học cũng như những kinh
nghiệm quý báu và những bài học vô cùng có ích từ quá trình thực tế mà các
thầy cô ñã tận tình truyền ñạt cho chúng tôi.
Đặt biệt, tôi xin bày tỏ lòng biết ơn sâu sắc ñến cô Trương Mai Hồng – người
ñã hết lòng quan tâm, giúp ñỡ, chỉ dẫn ñể tôi có thể hoàn thành tốt ñề tài ñúng
thời gian quy ñịnh. Và cũng gửi lời cảm ơn chân thành ñến những bạn trong nhóm
thực hiện ñề tài tốt nghiệp ñã giúp ñỡ tôi trong quá trình thu thập số liệu.
Cảm ơn ban quản lý Thảo Cầm Viên ñã cung cấp những ñiều kiện tốt nhất
cho tôi trong quá trình thực tập nhằm thu thập số liệu phục vụ ñề tài.
Xin chân thành cảm ơn tất cả các thành viên lớp DH07NK ñã luôn bên tôi,
giúp ñỡ về mặt tinh thần, ñóng góp ý kiến cho ñề tài ñược hoàn thiện hơn.
Xin chân thành cảm ơn!
Sinh viên
Cao Thị Thu Hiền


ii


TÓM TẮT
Đề tài: “Xây dựng cơ sở thông tin phục vụ quản lý dữ liệu cây thân gỗ bằng
Mapinfo tại Thảo Cầm Viên Sài Gòn” ñã ñược thực hiện từ tháng 03/2011 ñến
tháng 07/2011 tại Thảo Cầm Viên Sài Gòn.
Thảo Cầm Viên là ñịa ñiểm thăm quan, nghiên cứu và học tập của nhiều ñối
tượng với nhiều loài thực vật có mặt trong sách ñỏ Việt Nam. Vì vậy, ñề tài thực
hiện ñiều tra thông tin các loài cây thân gỗ có chiều cao từ 1,5m trở lên và có ñánh
mã số về các chỉ tiêu: Hvn, Hdc, D1,3, Dtan và ñịnh vị ñược vị trí của 759 cá thể cây
thông qua việc lập ô ñịnh vị. Trong ñó, gồm 44 họ với 169 loài ñã ñược ñịnh danh
ñầy ñủ.
Kết quả ñiều tra ñược sử dụng làm cơ sở dữ liệu phục vụ cho việc xây dựng
bản ñồ quản lý cây thân gỗ của Thảo Cầm Viên:
Mặt bằng Thảo Cầm Viên ñược phân chia thành các khu vực và lô nhỏ ñể tạo
thuận lợi cho công tác quản lý. Bản ñồ Thảo Cầm Viên ñược xây dựng làm 6 lớp:
phân khu, phân lô, ñường ñi, công trình, mặt nước và lớp cây gỗ.
Trong ñó, mỗi lớp bao gồm các trường dữ liệu mô tả thông tin về thuộc tính
của lớp. Riêng lớp cây thân gỗ bao gồm nhiều trường thông tin về thuộc tính là lớp
thông tin cần ñược cập nhật và bổ sung ñể ñáp ứng yêu cầu trong công tác quản lý
hệ thống cây thân gỗ của ban quản lý Thảo Cầm Viên.
Tiến hành trích xuất các thông tin về cây xanh phục vụ công tác quản lý thông
qua các ví dụ minh họa. Đề tài ñã ñưa ra một số kiến nghị nhằm giúp công tác quản
lý cây thân gỗ trong Thảo Cầm Viên ñược hiệu quả hơn.

iii



ABSTRACT

The research project: “Building the information base for managing data of the
trees by mapinfo at Thao Cam Vien Sai Gon zoo’ was conducted from March, 2011
to July, 2011 at Thao Cam Vien zoo.
Thao Cam Vien is the place to visit, study and research of many objects with
many trees in Vietnam's Red Book. Therefore, the research project make the
information survey of tree species of a height of 1.5 m or more and are coded on the
number of targets: HVN, HDC, D1,3, Dtan and has located the position of 759
individual trees through the establishment of the box positioning. In that, they
include 44 to 169 species have been fully identified.
Results of the survey was used as a database for mapping Management tree of
Thao Cam Vien.
Thao Cam Vien zoo grounds are divided into areas and small lots to facilitate
the management. Map of Thao Cam Vien was built as six layers: zoning,
subdivision, road works, the water and timber.
In that, each of the layers includes many data field description about the
properties of the layer. Private tree layer includes many information about the class
attribute information should be updated and amended to meet the requirements of
the management system of tree management's Thao Cam Vien.
Proceed to access the information on the trees for the management through the
examples. The research project has made some recommendations to help the
management of trees in the botanic gardens are more effective.

iv


MỤC LỤC
Trang tựa ..................................................................................................................... i
Tóm tắt ...................................................................................................................... iii

Mục lục ........................................................................................................................v
Danh sách các chữ viết tắt ........................................................................................ vii
Danh sách các hình.................................................................................................. viii
Danh sách các bảng .....................................................................................................x
Chương 1: MỞ ĐẦU...................................................................................................1
1.1. Đặt vấn ñề.................................................................................................1
1.2. Mục tiêu....................................................................................................2
1.3. Giới hạn ñề tài ..........................................................................................3
1.4. Giới thiệu Thảo Cầm Viên .......................................................................3
1.4.1. Tóm lược lịch sử Thảo Cầm Viên ...............................................3
1.4.2. Vị trí và chức năng của Thảo Cầm Viên .....................................4
Chương 2: TỔNG QUAN ...........................................................................................6
2.1. Một số vấn ñề về hệ thống thông tin ñịa lý ..............................................6
2.1.1. Định nghĩa ...................................................................................6
2.1.2. Các thành phần của hệ thống thông tin ñịa lý .............................7
2.2. Một số lĩnh vực ứng dụng của hệ thống thông tin ñịa lý .......................13
2.3. Các nghiên cứu liên quan ñến quản lý cây xanh trong ñô thị ................17
2.4. Điều kiện tự nhiên thành phố Hồ Chí Minh ...........................................18
Chương 3: NỘI DUNG, PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU .....................................22
3.1. Đối tượng nghiên cứu.............................................................................22

v


3.2. Nội dung .................................................................................................22
3.3. Phương pháp nghiên cứu ........................................................................23
Chương 4: KẾT QUẢ VÀ THẢO LUẬN ................................................................29
4.1. Các thông tin phục vụ xây dựng dữ liệu ................................................29
4.2. Xây dựng dữ liệu không gian và thuộc tính ...........................................29
4.2.1. Xây dựng dữ liệu không gian ....................................................29

4.2.2. Xây dựng dữ liệu thuộc tính......................................................31
4.3. Truy vấn dữ liệu và trích xuất thông tin .................................................40
4.3.1. Truy vấn nhanh .........................................................................40
4.3.2. Truy vấn dữ liệu ........................................................................41
Chương 5: KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ ................................................................46
5.1. Kết luận ..................................................................................................46
5.2. Kiến Nghị ...............................................................................................47
TÀI LIỆU THAM KHẢO .........................................................................................49
PHỤ LỤC

vi


DANH SÁCH CÁC CHỮ VIẾT TẮT

AM-FM

Automated Mapping - Facility Management

GDP

Gross Domestic Product (tổng sản phẩm quốc nội)

GIS

Geographic Information Systems

UTM

Universal Transverse Mecator


vii


DANH SÁCH CÁC HÌNH

HÌNH

TRANG

Hình 1.1 Tượng J.B.Louis Pierre

3

Hình 1.2 Ảnh Thảo Cầm Viên

5

Hình 2.1 Các thành phần cơ bản của GIS

7

Hình 2.2 Các thành phần của phần cứng

7

Hình 2.3 Mối quan hệ giữa dữ liệu không gian và thuộc tính

12


Hình 3.1 Bảng ñồ hiện trạng Thảo Cầm Viên trên Autocad

23

Hình 3.2 Bản vẽ hiện trạng Thảo Cầm Viên Sài Gòn

23

Hình 3.3 Trục chính xác ñịnh các ô ñiều tra

24

Hình 3.4 Máy ñịnh vị GPS

24

Hình 3.5 La bàn

26

Hình 3.6 Thước dây 30m

26

Hình 4.1 Bản ñồ nền ñã ñược ñưa vào Mapinfo

30

Hình 4.2 Lớp các phân khu


32

Hình 4.3 Lớp các lô ñược chia trong Thảo Cầm Viên

33

Hình 4.4 Lớp các công trình

34

Hình 4.5 Lớp mặt nước

35

Hình 4.6 Lớp thông tin về hệ thống các con ñường

36

Hình 4.7 Lớp cây gỗ thuộc phân khu ña dạng sinh học

39

Hình 4.8 Dữ liệu ñã ñược cập nhật từ Excel

40

Hình 4.9 Thuộc tính của cây 723

41


Hình 4.10 Các bước trích xuất thông tin cho phân loại cây là 3

42

viii


Hình 4.11 Kết quả thông tin lớp cây có phân loại là 3

42

Hình 4.12 Điều kiện cần ñể lọc cây trong chuồng hưu cao cổ

43

Hình 4.13 Cây trong khu vực chuồng hưu cao cổ

44

Hình 4.14 Điều kiện lọc cây có Hvn≥22m, trong lô có S≥500m2

45

Hình 4.15 Các cá thể cây thỏa mãn ñiều kiện Hvn ≥22m, trong lô có S ≥ 500m2 45

ix


DANH SÁCH CÁC BẢNG


BẢNG

TRANG

Bảng 2.1 Khí hậu bình quân của thành phố Hồ Chí Minh năm 2008

20

Bảng 4.1 Các ñiểm xác ñịnh tọa ñộ trên bản ñồ

30

x


Chương 1
MỞ ĐẦU

1.1 Đặt vấn ñề
Cây xanh ñóng một vai trò quan trọng trong cuộc sống của con người cũng
như các loài sinh vật khác ñang tồn tại trên trái ñất. Chúng là sinh vật sản xuất ñầu
tiên trong chuỗi thức ăn tạo ra nguồn hữu cơ rất cần thiết cho việc duy trì hoạt ñộng
của các mắt xích khác của chuỗi. Ngoài ra, cây xanh còn ñóng vai trò là lá phổi
xanh của trái ñất, hấp thụ phần lớn lượng CO2 thải ra, mỗi năm một cây xanh hấp
thu trung bình 37,6kg CO2 (theo tạp chí Nature Science, 2011). Vì vậy, bảo vệ và
quản lý có hiệu quả lá phổi xanh của Trái ñất là hết sức cấp thiết.
Ngày nay với sự phát triển mạnh mẽ của công nghiệp ñã gây ra nhiều ảnh
hưởng xấu ñến môi trường và thành phố Hồ Chí Minh cũng là một trong những
trung tâm kinh tế của nước ta có tỷ trọng ñóng góp GDP chiếm 1/3 GDP của cả
nước (Đức Minh, 2009) cũng ñang chịu nhiều ảnh hưởng trực tiếp từ quá trình công

nghiệp hóa: khói bụi, ô nhiễm không khí, ô nhiễm ñất, nước…, bên cạnh ñó là cơ sở
hạ tầng ngày càng lấn chiếm phần lớn diện tích ñất làm cho diện tích ñất dành cho
hệ thống cây xanh trong ñô thị ngày càng bị thu hẹp, theo thống kê của công ty công
viên cây xanh thành phố Hồ Chí Minh: diện tích công viên, vườn hoa , dải phân
cách cây xanh trên ñịa bàn khoảng 1.000 ha vào năm 1998 ñến nay chỉ còn 535 ha,
tức là giảm gần 50% (Thu Trang, 2011). Như vậy, công tác quản lý hệ thống cây
xanh còn lại cần ñược chú trọng ñể hệ thống xanh trong thành phố không bị mất ñi,
ñảm bảo và duy trì ñộ che phủ của thành phố.

1


Sự phát triển của công nghệ thông tin ñã giúp cho nhiều lĩnh vực nhanh
chóng bắt kịp xu thế thời ñại nhờ sự ứng dụng các tính năng vượt trội của khoa học
máy tính ñể nâng cao hiệu quả công việc, tiết kiệm nhân lực, vật lực và thời gian.
Và hệ thống thông tin ñịa lý (GIS) cũng là một công cụ ứng dụng các tính năng ưu
việt của công nghệ thông tin vào nhiều lĩnh vực ñể quản lý cũng như ñưa ra những
dự báo, báo cáo giúp cho việc lập kế hoạch quản lý một cách hiệu quả và chặt chẽ
hơn. Mapinfo là một thành phần của GIS ñược ứng dụng trong công tác lập các loại
bản ñồ ñể quản lý ñược sử dụng trong rất nhiều lĩnh vực trong ñó có quản lý cây
xanh.
Thảo Cầm Viên với tổng diện tích khoảng 17ha (Saigon Zoo Botanical
Gardens Guide Book, 2003) là một ñịa ñiểm có nhiều loài thực vật ñược trồng phục
vụ cho thăm quan, tìm hiểu về thực vật của nhiều ñối tượng: học sinh, sinh viên,...
với rất nhiều loài cây bản ñịa nằm trong sách ñỏ Việt Nam. Việc quản lý hệ thống
cây xanh hiện nay trong Thảo Cầm Viên chủ yếu dựa trên các số liệu từ Excel hoặc
các báo cáo trên giấy nên công tác quản lý số liệu rất mất thời gian cũng như không
chủ ñộng cập nhật số liệu kịp thời cho các báo cáo khi cần thiết. Vì vậy, chúng tôi
ñã thực hiện ñề tài: “Xây dựng cơ sở thông tin phục vụ quản lý dữ liệu cây thân gỗ
bằng Mapinfo cho Thảo Cầm Viên Sài Gòn”.

1.2 Mục tiêu
Để thực hiện yêu cầu ñề ra: “Xây dựng cơ sở thông tin phục vụ quản lý dữ liệu
cây thân gỗ bằng Mapinfo cho Thảo Cầm Viên Sài Gòn” của ñề tài ñã hoàn thành
các mục tiêu:
Thu thập và xử lý số liệu từ ñề tài: “Điều tra hệ thống cây thân gỗ nhằm cung
cấp thông tin cho công tác quản lí dữ liệu bằng mapinfor tại Thảo Cầm Viên Sài
Gòn thành phố Hồ Chí Minh” (Phan Minh Công, 2011).
Xây dựng cơ sở dữ liệu cho các cá thể cây thân gỗ (cây gỗ có H ≥ 1,5m) ñiều
tra ñược trong Thảo Cầm Viên trên phần mềm Mapinfo 10.5.

2


Hướng dẫn khai thác dữ liệu về các loài cây trên dựa vào các chức năng truy
vấn của Mapinfo phục vụ cho công tác quản lý cây xanh tại Thảo Cầm Viên.
1.3 Giới hạn ñề tài
Do giới hạn về thời gian thực hiện nên không thể ñiều tra toàn bộ hệ thống cây
thân gỗ của Thảo Cầm Viên nên chỉ thực hiện ñiều tra ñược các cây ñược ñánh mã
số, ñồng thời các thông tin về tuổi, chức năng, công dụng,… chưa ñược ñầy ñủ.
Phần này sẽ ñược ñề xuất trong phần kiến nghị của ñề tài.
1.4 Giới thiệu Thảo Cầm Viên (Theo website: Saigonzoo.net)
1.4.1 Tóm lược lịch sử Thảo Cầm Viên
Thảo Cầm Viên là một trong những ñịa chỉ văn hoá của thành phố Hồ Chí
Minh, nơi bảo tồn ñộng thực vật có tuổi thọ ñứng hàng thứ 8 trên thế giới.
Bắt ñầu xây dựng vào tháng 3/1864 trên một khu ñất rộng 12 ha nằm cạnh
sông Rạch Lăng (phía ñông bắc Sài Gòn) do một chuyên viên khảo cứu thực vật
nhiệt ñới người Pháp là ông J.B.Louis Pierre phụ trách. Công trình hoàn thành vào
năm 1865, trong ñó trồng nhiều loại cây quí ở trong nước và trên thế giới, nhập từ
ấn Độ, Thái Lan, Lào, Căm-pu-chia như cacao, cafe, vani, một vài giống mía gọi là
Jardin Acclimater... Nhiều loại ñộng vật lạ và qúy hiếm ñược ñưa về nuôi ở ñây và

nơi ñây ñược gọi là Sở thú.

Hình 1.1: Tượng J.B.Louis Pierre
3


Đến năm 1924, sở thú ñược mở rộng thêm 10ha. Ngày 27/11/1927 Pháp cho
xây dựng Viện Bảo tàng Blanchard de la Bross trong khuôn viên sở thú theo thiết kế
giống tháp cung ñiện mùa hè Bắc Kinh.
Năm 1929, Pháp cho xây Temple Du Souvenir có kiến trúc giống như ñền thờ
lăng tẩm Huế. Năm 1956, chính quyền Sài Gòn cho tu sửa và thiết kế lại, viện bảo
tàng Blanchard de la Bross ñược ñổi là Viện Bảo tàng Quốc gia Sài Gòn, sở thú ñổi
là Thảo Cầm Viên.
Từ năm 1989, chuồng trại ñược cải tạo và mở rộng cho thích hợp với ñời sống
sinh thái của từng loại thú. Diện tích chuồng trại là 21,352m2. Năm 1990, Thảo
Cầm Viên là thành viên chính thức của hiệp hội các vườn Đông Nam Á. Năm 1991,
khu hoa viên trong Thảo Cầm Viên ñược thiết lập lại sau nhiều năm bị bỏ hoang.
Sau hơn 130 năm xây dựng, Thảo Cầm Viên ñã trở thành một vườn thú lớn của cả
nước với 590 ñầu thú thuộc 125 loài; thực vật có 1.800 cây gỗ thuộc 260 loài, 23
loài lan nội ñịa, 33 loài xương rồng, 34 loại bonsai và thảm cỏ xanh trên diện tích
20ha, chia ra làm nhiều khu: khu nuôi cầm thú, khu cây cảnh và phong lan, khu vui
chơi... Thảo Cầm Viên hàng ngày ñón hàng nghìn lượt khách ñến tham quan.
1.4.2 Vị trí và chức năng của Thảo Cầm Viên
Thảo Cầm Viên nằm tại 2B Nguyễn Bỉnh Khiêm, quận 1, thành phố Hồ Chí
Minh, nằm bên bờ kênh Thị Nghè, phía Đông Bắc thành phố.
Thảo Cầm Viên Sài Gòn không chỉ là nơi vui chơi, giải trí và tham quan của
công chúng mà vai trò của nó còn bao gồm với các chức năng giáo dục, bảo tồn và
nghiên cứu.
Một trong những nhiệm vụ quan trọng của Thảo Cầm Viên là giáo dục công
dân về việc bảo tồn sinh vật và môi trường. Việc nuôi các loài ñộng vật ñặc hữu,

các loài có nguy cơ bị tuyệt chủng tại Thảo Cầm Viên rất cần thiết cho việc bảo tồn
cũng như mục tiêu giải trí và giáo dục. Việc giới thiệu cho công chúng, sinh viên,
học sinh, các loài ñộng vật ñặc hữu hay các loài ñộng vật ñang bị ñe dọa tuyệt

4


chủng có một ý nghĩa rất lớn. Vì qua ñó Thảo Cầm Viên có thể thực hiện ñược chức
năng giáo dục, phổ biến các kiến thức về bảo tồn ñối với mọi người.

Hình 1.2: Ảnh Thảo Cầm Viên
(Nguồn Google Earth 30/3/2010)

5


Chương 2
TỔNG QUAN

2.1 Một số vấn ñề về hệ thống thông tin ñịa lý
2.1.1 Định nghĩa
Hệ thống thông tin ñịa lý (Geographic Information System-gọi tắt là GIS) là
một nhánh của công nghệ thông tin ñược hình thành vào những năm 1960 và phát
triển rất rộng rãi cho ñến nay. GIS là công cụ hỗ trợ quyết ñịnh trong nhiều hoạt
ñộng kinh tế-xã hội, quốc phòng,… của nhiều quốc gia trên thế giới. Nó có khả
năng trợ giúp các cơ

quan chính phủ, các nhà quản lý, doanh nghiệp, cá

nhân,…ñánh giá ñược hiện trạng của các quá trình, thực thể tự nhiên, kinh tế - xã

hội thong qua các chức năng thu thập, quản lý, truy vấn, phân tích và tích hợp các
thông tin ñược gắn với một nền hình học (bản ñồ) nhất quán trên cơ sở tọa ñộ của
các dữ liệu ñầu vào (theo Wikipedia.org).
Như vậy, GIS là một khoa học ña ngành liên quan ñến các ngành sau:
Địa lý: kỹ thuật phân tích không gian.
Bản ñồ: trình bày dữ liệu ñịa lý.
Viễn thám: cung cấp dữ liệu ñịa lý.
Đo ñạc: cung cấp dữ liệu.
Thống kê: phân tích dữ liệu.
Khoa học máy tính: công cụ công nghệ thông tin.
Toán học: thiết kế, phân tích dữ liệu.

6


2.1.2 Các thành phần của hệ thống thông tin ñịa lý
Theo nguồn từ website: Gispstoancau.com.
Một hệ thống thông tin ñịa lý gồm 5 thành phần cơ bản với các chức năng
chuyên biệt:

Hình 2.1: Các thành phần cơ bản của GIS
a.

Phần cứng (Hardware): là các thiết bị sử dụng trong các thao tác của hệ thống
thông tin ñịa lý. Hiện nay, phần mềm hệ thống thông tin ñịa lý chạy trên mọi
kiểu phần cứng từ máy chủ trung tâm tới máy tính cá nhân, trên mạng hay
máy tính ñơn. Gồm: máy tính, các thiết bị nhập dữ liệu (digitizer, scanner…),
máy in, hệ thống lưu trữ (ñĩa quang học, ñĩa từ, ñĩa mềm…).

Hình 2.2: Các thành phần của phần cứng

7


Bộ xử lý trung tâm (CPU)
Bộ xử lý trung tâm hay còn gọi là CPU, là phần cứng quan trọng nhất của máy
vi tính. CPU không những thực hành tính toán trên dữ liệu, mà còn ñiều khiển sắp
ñặt phần cứng khác mà nó thì cần thiết cho việc quản lý thông tin theo sau thông
qua hệ thống. Mặc dù bộ vi xử lý hiện ñại rất nhỏ chỉ khoảng 5mm2, nó có khả năng
thực hiện hàng ngàn, hoặc ngay cả hàng triệu thông tin trong một giây(the Cyber
250"máy vi tính siêu hạng") có thể thực hiện 200 triệu thông tin trên giây)..
Bộ nhớ trong (RAM)
Tất cả máy vi tính có một bộ nhớ trong mà chức năng như là "không gian làm
việc" cho chương trình và dữ liệu. Bộ nhớ truy xuất ngẫu nhiên (RAM) này có khả
năng giữ 1 giới hạn số lượng dữ liệu ở một số hạng thời gian (ví dụ, hệ ñiều hành
MS-DOS mẫu có 640Kb ở RAM ). Điều này có nghĩa nó sẽ ít có khả năng thực
hiện ñiều hành phức tạp trên bộ dữ liệu lớn trong hệ ñiều hành.
Bộ sắp xếp và lưu trữ ngoài (diskette, harddisk, CD-ROM)
Băng có từ tính ñược giữ không những trong cuộn băng lớn (giống trong cuộn
băng máy hát ñĩa) mà còn trong cuộn băng nhỏ (giống như cuốn băng ñược dùng
trong máy hát nhạc). Thuận lợi của dây băng có từ tính là nó có thể lưu trữ một số
lượng lớn dữ liệu (ví dụ toàn bộ Landsat MSS ñòi hỏi 8MB của khả năng lưu trữ
trên một băng).
Sự gia tăng khả năng lưu trữ thực hiện bằng các ñĩa có từ tính. Các ñĩa cứng
với khả năng lưu trữ rất lớn (ñược sử dụng trên PCs phổ biến 20 hoặc 30Mb) mà
còn ở các ñĩa mềm với khả năng giới hạn (2.25 inch, với 360Kb hoặc 1.2 Mb hay
3.5inch với 720Kb hoặc 1.4Mb). Đĩa cứng thông thường ñược sử dụng cho lưu trữ
tạm thời mà thông qua quá trình xử lý, sau khi dữ liệu ñược gán trong ñĩa floppy
hoặc dây băng có từ tính.

8



Các bộ phận dùng ñể nhập dữ liệu (INPUT DEVICES)
• Digitizer:
Bảng số hoá bản ñổ bao gồm 1 bảng hoặc bàn viết, mà bản ñổ ñược trải rộng
ra, và 1 cursor có ý nghĩa của các ñường thẳng và các ñiểm trên bản ñổ ñược ñịnh
vị. Trong toàn bộ bàn số hoá (digitizer) việc tổ chức ñược ghi bởi phương pháp của
một cột lưới tốt ñã gắn vào trong bảng. Dây tóc của cursor phát ra do sự ñẩy của từ
tính ñiện mà nó ñược tìm thấy bởi cột lưới sắt và ñược chuyển giao ñến máy vi tính
như một cặp tương xứng (mm trên 1 bảng XY hệ thống tương hợp). Hầu như các
cursor ñược vừa vặn với 4 hoặc nhiều nút cho việc chuyển các tín hiệu ñặc biệt cho
việc ñiều khiển chương trình, ví dụ ñể chỉ ra ñiểm cuối của ñường thẳng.
Các bảng số hoá (digitizer) hiện nay có kích thước thay ñổi từ bảng nhỏ
27cm x 27cm ñến bảng lớn 1m x 1,5m.
• Scanner:
Máy ghi scanner sẽ chuyển các thông tin trên bản ñồ tương xứng 1 cách tự
ñộng dưới dạng hệ thống raster. Một cách luân phiên nhau, bản ñổ có thể ñược trải
rộng ra trên bàn mà ñầu scanning di chuyển trong một loạt ñường thẳng song song
nhau. Các ñường quét (scan) phải ñược vector hoá trước khi chúng ñược ñưa vào hệ
thống cơ sở dữ liệu vector.
• Các bộ phận ñể in ấn (output devices) - Máy in (printer):
Là bộ phận dùng ñể in ấn các thông tin, bản ñổ, dưới nhiều kích thước khác
nhau tuỳ theo yêu cầu của người sử dụng, thông thường máy in có khổ từ A3 ñến
A4. Máy in có thể là máy màu hoặc trắng ñen, hoặc là máy in phun mực, Laser,
hoặc máy in kim.
• Máy vẽ (plotter):
Đối với những yêu cầu cần thiết phải in các bản ñổ có kích thước lớn, thường
máy in không ñáp ứng ñược mà ta phải dùng ñến máy Plotter (máy vẽ). Máy vẽ
thường có kích thước của khổ A1 hoặc A0.
9



b.

Phần mềm (Sofware): Là tập hợp các câu lệnh, chỉ thị nhằm ñiều khiển phần
cứng của máy tính thực hiện một nhiệm vụ xác ñịnh, phần mềm hệ thống
thông tin ñịa lý có thể là một hoặc tổ hợp các phần mềm máy tính. Phần mềm
ñược sử dụng trong kỹ thuật GIS phải bao gồm các tính năng cơ bản sau:
Nhập và kiểm tra dữ liệu (Data input): Bao gồm tất cả các khía cạnh về biến
ñổi dữ liệu ñã ở dạng bản ñồ, trong lĩnh vực quan sát vào một dạng số tương
thích. Ðây là giai ñoạn rất quan trọng cho việc xây dựng cơ sở dữ liệu ñịa lý.
Lưu trữ và quản lý cơ sở dữ liệu (Geographic database): Lưu trữ và quản lý cơ
sở dữ liệu ñề cập ñến phương pháp kết nối thông tin vị trí (topology) và thông
tin thuộc tính (attributes) của các ñối tượng ñịa lý (ñiểm, ñường ñại diện cho
các ñối tượng trên bề mặt trái ñất). Hai thông tin này ñược tổ chức và liên hệ
qua các thao tác trên máy tính và sao cho chúng có thể lĩnh hội ñược bởi người
sử dụng hệ thống.
Xuất dữ liệu (Display and reporting): Dữ liệu ñưa ra là các báo cáo kết quả
quá trình phân tích tới người sử dụng, có thể bao gồm các dạng: bản ñồ
(MAP), bảng biểu (TABLE), biểu ñồ, lưu ñồ (FIGURE) ñược thể hiện trên
máy tính, máy in, máy vẽ...
Biến ñổi dữ liệu (Data transformation): Biến ñổi dữ liệu gồm hai lớp ñiều hành
nhằm mục ñích khắc phục lỗi từ dữ liệu và cập nhật chúng. Biến ñổi dữ liệu có
thể ñược thực hiện trên dữ liệu không gian và thông tin thuộc tính một cách
tách biệt hoặc tổng hợp cả hai.
Tương tác với người dùng (Query input): Giao tiếp với người dùng là yếu tố
quan trọng nhất của bất kỳ hệ thống thông tin nào. Các giao diện người dùng ở
một hệ thống tin ñược thiết kế phụ thuộc vào mục ñích của ứng dụng ñó.
Các phần mềm tiêu chuẩn và sử dụng phổ biến hiện nay trong khu vực Châu Á


là ARC/INFO, MAPINFO, ILWIS, WINGIS, SPANS, IDRISIW,... Hiện nay có rất
nhiều phần mềm máy tính chuyên biệt cho GIS, bao gồm các phần mềm như sau:

10


• Phần mềm dùng cho lưu trữ, xử lý số liệu thông tin ñịa lý: ACR/INFO,
SPAN,

ERDAS-Imagine,

ILWIS,

MGE/MICROSTATION,

IDRISIW,

IDRISI, WINGIS, …
• Phần mềm dùng cho lưu trữ, xử lý và quản lý các thông tin ñịa lý: ERMAPPER, ATLASGIS, ARCMAP, MAPINFO,…
Tuỳ theo yêu cầu và khả năng ứng dụng trong công việc cũng như khả năng
kinh phí của ñơn vị, việc lưu chọn một phần mềm máy tính sẽ khác nhau.
c.

Cơ sở dữ liệu (Database, Geographic data): Số liệu ñược sử dụng trong GIS
không chỉ là số liệu ñịa lý (geo-referenced data) riêng lẽ mà còn phải ñược
thiết kế trong một cơ sở dữ liệu (database). Những thông tin ñịa lý có nghĩa là
sẽ bao gồm các dữ kiện về vị trí ñịa lý, thuộc tính (attributes) của thông tin,
mối liên hệ không gian (spatial relationships) của các thông tin, và thời gian.
Có 2 dạng số liệu ñược sử dụng trong kỹ thuật GIS là:
Cơ sở dữ liệu bản ñồ: là những mô tả hình ảnh bản ñồ ñược số hoá theo một

khuôn dạng nhất ñịnh mà máy tính hiểu ñược. Hệ thống thông tin ñịa lý dùng
cơ sở dữ liệu này ñể xuất ra các bản ñồ trên màn hình hoặc ra các thiết bị
ngoại vi khác như máy in, máy vẽ.
• Số liệu Vector: ñược trình bày dưới dạng ñiểm, ñường và diện tích, mỗi dạng
có liên quan ñến 1 số liệu thuộc tính ñược lưu trữ trong cơ sở dữ liệu.
• Số liệu Raster: ñược trình bày dưới dạng lưới ô vuông hay ô chữ nhật ñều
nhau, giá trị ñược ấn ñịnh cho mỗi ô sẽ chỉ ñịnh giá trị của thuộc tính. Số liệu
của ảnh Vệ tinh và số liệu bản ñổ ñược quét (scanned map) là các loại số liệu
Raster.
Số liệu thuộc tính (Attribute): ñược trình bày dưới dạng các ký tự hoặc số,
hoặc ký hiệu ñể mô tả các thuộc tính của các thông tin thuộc về ñịa lý.
Trong các dạng số liệu trên, số liệu Vector là dạng thường sử dụng nhất. Tuy

nhiên, số liệu Raster rất hữu ích ñể mô tả các dãy số liệu có tính liên tục như: nhiệt
11


ñộ, cao ñộ...và thực hiện các phân tích không gian (Spatial analyses) của số liệu.
Còn số liệu thuộc tính ñược dùng ñể mô tả cơ sở dữ liệu.
Có nhiều cách ñể nhập số liệu, nhưng cách thông thường nhất hiện nay là số
hoá (digitizing) bằng bàn số hoá (digitizer), hoặc thông qua việc sử dụng máy quét
ảnh (Scanner)

Hình 2.3: Mối quan hệ giữa dữ liệu không gian và thuộc tính.
d.

Con người, chuyên viên (Expertise): Đây là một trong những hợp phần quan
trọng của công nghệ GIS, ñòi hỏi những chuyên viên hướng dẫn sử dụng hệ
thống ñể thực hiện các chức năng phân tích và xử lý các số liệu. Đòi hỏi phải
thông thạo về việc lựa chọn các công cụ GIS ñể sử dụng, có kiến thức về các

số liệu ñang ñược sử dụng và thông hiểu các tiến trình ñang và sẽ thực hiện.

e.

Chính sách và quản lý (Policy and management): là tập hợp quan trọng ñể
ñảm bảo khả năng hoạt ñộng của hệ thống, quyết ñịnh sự thành công của việc
phát triển công nghệ GIS. Hệ thống thông tin ñịa lý ñược ñiều hành bởi một
bộ phận quản lý.
Ðây là hợp phần rất quan trọng ñể ñảm bảo khả năng hoạt ñộng của hệ thống,

là yếu tố quyết ñịnh sự thành công của việc phát triển công nghệ GIS. Hệ thống GIS
cần ñược ñiều hành bởi một bộ phận quản lý, bộ phận này phải ñược bổ nhiệm ñể tổ
chức hoạt ñộng hệ thống GIS một cách có hiệu quả ñể phục vụ người sử dụng thông
tin.
12


Để hoạt ñộng thành công, hệ thống GIS phải ñược ñặt trong một khung tổ
chức phù hợp và có những hướng dẫn cần thiết ñể quản lý, thu thập, lưu trữ và phân
tích số liệu, ñồng thời có khả năng phát triển ñược hệ thống GIS theo nhu cầu. Hệ
thống GIS cần ñược ñiều hành bởi một bộ phận quản lý, bộ phận này phải ñược bổ
nhiệm ñể tổ chức hoạt ñộng hệ thống GIS một cách có hiệu quả ñể phục vụ người
sử dụng thông tin. Trong quá trình hoạt ñộng, mục ñích chỉ có thể ñạt ñược và tính
hiệu quả của kỹ thuật GIS chỉ ñược minh chứng khi công cụ này có thể hỗ trợ
những người sử dụng thông tin ñể giúp họ thực hiện ñược những mục tiêu công
việc. Ngoài ra việc phối hợp giữa các cơ quan chức năng có liên quan cũng phải
ñược ñặt ra, nhằm gia tăng hiệu quả sử dụng của GIS cũng như các nguồn số liệu
hiện có.
Như vậy, trong 5 hợp phần của GIS, hợp phần chính sách và quản lý ñóng vai
trò rất quan trọng ñể ñảm bảo khả năng hoạt ñộng của hệ thống, ñây là yếu tố quyết

ñịnh sự thành công của việc phát triển công nghệ GIS.
Trong phối hợp và vận hành các hợp phần của hệ thống GIS nhằm ñưa vào
hoạt ñộng có hiệu quả kỹ thuật GIS, hai yếu tố huấn luyện và chính sách - quản lý là
cơ sở của thành công. Việc huấn luyện các phương pháp sử dụng hệ thống GIS sẽ
cho phép kết hợp các hợp phần: thiết bị, phần mềm, chuyên viên và số liệu với nhau
ñể ñưa vào vận hành. Tuy nhiên, yếu tố chính sách và quản lý sẽ có tác ñộng ñến
toàn bộ các hợp phần nói trên, ñồng thời quyết ñịnh ñến sự thành công của hoạt
ñộng GIS.
2.2 Một số lĩnh vực ứng dụng của hệ thống thông tin ñịa lý
Theo website Gispstoancau.com ñã ñưa ra các ứng dụng của GIS bao gồm:
2.2.1 Môi trường
Theo những chuyên gia GIS kinh nghiệm nhất thì có rất nhiều ứng dụng ñã
phát triển trong những tổ chức quan tâm ñến môi trường. Với mức ñơn giản nhất thì
người dùng sử dụng GIS ñể ñánh giá môi trường, ví dụ như vị trí và thuộc tính của
cây rừng. Ứng dụng GIS với mức phức tạp hơn là dùng khả năng phân tích của GIS
13


ñể mô hình hóa các tiến trình xói mòn ñất sư lan truyền ô nhiễm trong môi trường
khí hay nước, hoặc sự phản ứng của một lưu vực sông dưới sự ảnh hưởng của một
trận mưa lớn. Nếu những dữ liệu thu thập gắn liền với ñối tượng vùng và ứng dụng
sử dụng các chức năng phân tích phức tạp thì mô hình dữ liệu dạng ảnh (raster) có
khuynh hướng chiếm ưu thế.
2.2.2 Khí tượng thuỷ văn
Trong lĩnh vực này GIS ñược dùng như là một hệ thống ñáp ứng nhanh, phục
vụ chống thiên tai như lũ quét ở vùng hạ lưu, xác ñịnh tâm bão, dự ñoán các luồng
chảy, xác ñịnh mức ñộ ngập lụt, từ ñó ñưa ra các biện pháp phòng chống kịp thời...
vì những ứng dụng này mang tính phân tích phức tạp nên mô hình dữ liệu không
gian dạng ảnh (raster) chiếm ưu thế.
2.2.3 Nông nghiệp

Những ứng dụng ñặc trưng: Giám sát thu hoạch, quản lý sử dụng ñất, dự báo
về hàng hoá, nghiên cứu về ñất trồng, kế hoạch tưới tiêu, kiểm tra nguồn nước.
2.2.4 Dịch vụ tài chính
GIS ñược sử dụng trong lĩnh vực dịch vụ tài chính tương tự như là một ứng
dụng ñơn lẻ. Nó ñã từng ñược áp dụng cho việc xác ñịnh vị trí những chi nhánh mới
của ngân hàng. Hiện nay việc sử dụng GIS ñang tăng lên trong lĩnh vực này, nó là
một công cụ ñánh giá rủi ro và mục ñích bảo hiểm, xác ñịnh với ñộ chính xác cao
hơn những khu vực có ñộ rủi ro lớn nhất hay thấp nhất. Lĩnh vực này ñòi hỏi những
dữ liệu cơ sở khác nhau như là hình thức vi phạm luật pháp, ñịa chất học, thời tiết
và giá trị tài sản.
2.2.5 Y tế
Ngoại trừ những ứng dụng ñánh gía, quản lý mà GIS hay ñược dùng, GIS còn
có thể áp dụng trong lĩnh vực y tế. Ví dụ như, nó chỉ ra ñược lộ trình nhanh nhất
giữa vị trí hiện tại của xe cấp cứu và bệnh nhân cần cấp cứu, dựa trên cơ sở dữ liệu

14