BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO
TRƯỜNG ĐẠI HỌC NÔNG LÂM TP. HỒ CHÍ MINH
KHOA CHĂN NUÔI – THÚ Y
****************

KHÓA LUẬN TỐT NGHIỆP
ỨNG DỤNG HỆ THỐNG THÔNG TIN ĐỊA LÝ XÂY DỰNG
CÁC LỚP BẢN ĐỒ NỀN CÁC TRANG TRẠI CHĂN NUÔI
HEO TẠI ĐỒNG NAI

Sinh viên thực hiện: PHẠM NGỌC VIỆT TRƯỜNG
Lớp: DH05TY
Ngành: Thú Y
Niên khóa: 2005 - 2010

Tháng 08/2010


BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO
TRƯỜNG ĐẠI HỌC NÔNG LÂM TP. HỒ CHÍ MINH
KHOA CHĂN NUÔI – THÚ Y
****************

PHẠM NGỌC VIỆT TRƯỜNG

ỨNG DỤNG HỆ THỐNG THÔNG TIN ĐỊA LÝ XÂY DỰNG
CÁC LỚP BẢN ĐỒ NỀN CÁC TRANG TRẠI CHĂN NUÔI
HEO TẠI ĐỒNG NAI
Khóa luận được đệ trình để đáp ứng yêu cầu cấp bằng Bác sỹ thú y

Giáo viên hướng dẫn

TS. LÊ ANH PHỤNG

Tháng 08/2010

ii


XÁC NHẬN CỦA GIÁO VIÊN HƯỚNG DẪN

Họ và tên sinh viên thực tập: PHẠM NGỌC VIỆT TRƯỜNG
Tên luận văn: “ỨNG DỤNG HỆ THỐNG THÔN TIN ĐỊA LÝ XÂY DỰNG CÁC
LỚP BẢN ĐỒ NỀN VỊ TRÍ CÁC TRANG TRẠI CHĂN NUÔI HEO TẠI TỈNH
ĐỒNG NAI”.
Sinh viên đã hoàn thành khóa luận tốt nghiệp theo đúng yêu cầu của giáo
viên hướng dẫn và các ý kiến nhận xét, đóng góp của hội đông chấm thi tốt nghiệp
Khoa Chăn nuôi – Thú y, ngày 31 tháng 08 năm 2010.
Giáo viên hướng dẫn

TS. LÊ ANH PHỤNG

iii


LỜI CẢM ƠN
Tôi xin gửi lời trân trọng cảm ơn
Ban giám hiệu trường Đại học Nông Lâm TP. Hồ Chí Minh.
Ban chủ nhiệm Khoa Chăn nuôi – Thú y.
Quý thầy cô Khoa Chăn nuôi – Thú y đã tận tình chỉ bảo, truyền đạt kiến
thức quý báu cho chúng tôi.
Xin bày tỏ lòng biết ơn sâu sắc đến thầy TS. Lê Anh Phụng đã giúp đỡ, chỉ bảo

tận tình cho tôi trong thời gian thực hiện đề tài.
Xin chân thành cảm ơn
Ban lãnh đạo Chi cục Thú y Đồng Nai
Các Bác, cô chú, anh chị trong Chi cục Thú y Đồng Nai đã tận tình giúp đỡ
và tạo điều kiện thuận lợi cho tôi trong suốt quá trình thực tập để hoàn thành khóa
luận này.
Thành kính cảm ơn cha mẹ và gia đình đã nuôi dưỡng, dạy dỗ con đến ngày hôm
nay!
Xin cảm ơn các bạn lớp Thú y K31 đã cùng tôi chia sẽ những khó khăn trong suốt
thời gian học tập vừa qua.
PHẠM NGỌC VIỆT TRƯỜNG

iv


TÓM TẮT
Đề tài nghiên cứu: “Ứng dụng hệ thống thông tin địa lý xây dựng các lớp bản
đồ nền vị trí các trang trại chăn nuôi heo tai tỉnh Đồng Nai” được tiến hành tại tỉnh
Đồng Nai, thời gian từ 15/1/2010 đến 16/7/2010.
Chúng tôi đã sử dụng máy định vị cầm tay để xác định tọa độ và thu thập
một số thông tin của 1.259 trang trại chăn nuôi heo trên địa bàn tỉnh.
Sau quá trình thu thập thông tin và thực hiện, đề tài chúng tôi đã đạt được
một số kết quả như sau:
- Xây dựng được 12 bản đồ hoàn chỉnh vị trí của các trang trại chăn nuôi heo
trên địa bàn tỉnh.
- Tổng số trang trại điều tra thông tin là 1259 trang trại trong đó có 48 trại có
kiểu chuồng kín (3,81%), số lượng trang trại phân bố nhiều nhất ở huyện Thống
Nhất (442 trại) và ít nhất là ở huyện Nhơn Trạch (12 trại).
- Diện tích trang trại chăn nuôi heo đa số dưới 1.000 m2, trung bình diện tích
của một trang trại chăn nuôi heo trong tỉnh là 4.438 m2.

- Mật độ trang trại 0,213 trại/km2.
- Tổng đàn heo (qui mô trang trại) là 609.233 con, số lượng đầu con phân bố
nhiều ở các huyện Thống Nhất, Trảng Bom, Long Khánh, Xuân Lộc, trong đó
nhiều nhất ở huyện Thống Nhất (151.942 con) thấp nhất là ở huyện Nhơn trạch
(7.536 con).

v


MỤC LỤC
XÁC NHẬN CỦA GIÁO VIÊN HƯỚNG DẪN ..................................................... iii
LỜI CẢM ƠN ............................................................................................................iv
TÓM TẮT ................................................................................................................... v
MỤC LỤC..................................................................................................................vi
DANH SÁCH CÁC BẢNG .......................................................................................ix
DANH SÁCH CÁC BIỂU ĐỒ ..................................................................................ix
DANH SÁCH CÁC HÌNH ......................................................................................... x
Chương 1 MỞ ĐẦU .................................................................................................... 1
1.1 Đặt vấn đề .............................................................................................................1
1.2 Mục đích và yêu cầu .............................................................................................2
1.2.1 Mục đích.............................................................................................................2
1.2.2 Yêu cầu...............................................................................................................2
Chương 2 TỔNG QUAN ............................................................................................ 3
2.1 Giới thiệu về hệ thống thông tin địa lý và ứng dụng ............................................3
2.1.1 Lịch sử phát triển hệ thống thông tin địa lý .......................................................3
2.1.2 Những thành phần của GIS ................................................................................4
2.1.3 Chức năng của GIS ............................................................................................6
2.1.4 Những ứng dụng thực tiễn của GIS trong nông nghiệp .....................................8
2.2 Giới thiệu về hệ thống định vị toàn cầu ..............................................................10
2.2.1 Các thành phần của hệ thống định vị toàn cầu.................................................10

2.2.2 Thành phần không gian ....................................................................................11
2.2.3 Thành phần điều khiển .....................................................................................13
2.2.4 Thành phần người sử dụng...............................................................................13
2.3 Giới thiệu về MapInfo .........................................................................................15
2.3.1 Giao diện của MapInfo.....................................................................................16
2.3.2 Tập tin dữ liệu của MapInfo.............................................................................17
2.3.3 Tính năng cơ bản của MapInfo ........................................................................17

vi


2.4 Giới thiệu về tỉnh đồng nai ..................................................................................18
2.4.1 Vị trí địa lý tỉnh Đồng Nai ...............................................................................18
2.4.2 Tình hình chăn nuôi ở Đồng Nai......................................................................19
Chương 3 NỘI DUNG VÀ PHƯƠNG PHÁP THỰC HIỆN ................................... 23
3.1 Thời gian và địa điểm..........................................................................................23
3.1.1 Thời gian ..........................................................................................................23
3.1.2 Địa điểm ...........................................................................................................23
3.2

Đối tượng khảo sát.......................................................................................23

3.3 Vật liệu ................................................................................................................23
3.4 Nội dung ..............................................................................................................24
3.5 Phương pháp........................................................................................................24
3.5.1. Xác định tọa độ địa lý và điều tra thông tin các cơ sở ....................................24
3.5.2. Các bước tiến hành xây dựng một lớp bản đồ nền..........................................25
3.5.3 Lớp bản đồ hoàn chỉnh .....................................................................................33
3.6 Các chỉ tiêu theo dõi ............................................................................................34
Chương 4 KẾT QUẢ VÀ THẢO LUẬN ................................................................. 35

4.1 Thông tin và bản đồ vị trí trang trại chăn nuôi heo trên toàn tỉnh ......................35
4.1.1 Lớp bản đồ vị trí trang trại chăn nuôi heo trên toàn tỉnh .................................35
4.1.2 Sự phân bố trang trại chăn nuôi heo.................................................................37
4.1.3 Tổng đàn và cơ cấu đàn heo của các trang trại trong huyện ............................39
4.1.4 Phân bố số trang trại theo diện tích và mật độ trang trại .................................40
4.2 Thông tin và bản đồ vị trí trang trại chăn nuôi heo trên từng huyện ..................42
4.2.1 Thông tin và bản đồ vị trí trang trại chăn nuôi heo ở TP. Biên Hòa ................42
4.2.2 Thông tin và bản đồ vị trí trang trại chăn nuôi heo ở Cẩm Mỹ .......................44
4.2.3 Thông tin và bản đồ vị trí trang trại chăn nuôi heo ở Định Quán ....................46
4.2.4 Thông tin và bản đồ vị trí trang trại chăn nuôi heo ở TX Long Khánh ...........48
4.2.5 Thông tin và bản đồ vị trí trang trại chăn nuôi heo ở Long Thành ..................50
4.2.6 Thông tin và bản đồ vị trí trang trại chăn nuôi heo ở Nhơn Trạch ..................52
4.2.7 Thông tin và bản đồ vị trí trang trại chăn nuôi heo ở Tân Phú ........................54

vii


4.2.8 Thông tin và bản đồ vị trí trang trại chăn nuôi heo ở Thống Nhất ..................56
4.2.9 Thông tin và bản đồ vị trí trang trại chăn nuôi heo ở Trảng Bom ...................58
4.2.10 Thông tin và bản đồ vị trí trang trại chăn nuôi heo ở Vĩnh Cửu ....................60
4.2.11 Thông tin và bản đồ vị trí trang trại chăn nuôi heo ở Xuân Lộc ....................62
Chương 5 KẾT LUẬN VÀ ĐỀ NGHỊ ...................................................................... 64
5.1 Kết luận ...............................................................................................................64
5.2 Đề nghị ................................................................................................................65
TÀI LIỆU THAM KHẢO......................................................................................... 66
PHỤ LỤC .................................................................................................................. 69

viii



DANH SÁCH CÁC BẢNG
Bảng 2.1: Tình hình tổng đàn heo qua các năm tại Đồng Nai. .................................20
Bảng 4.1: Phân bố trang trại có kiểu chuồng kín ở các huyện ..................................38
Bảng 4.2: Cơ cấu đàn trong huyện sau điều tra thu thập thông tin. ..........................39
Bảng 4.3: Phân bố số trang trại theo diện tích ..........................................................40
Bảng 4.4: Mật độ trang trại ở các huyện ...................................................................41
Bảng 4.5: Tổng số và cơ cấu đàn heo ở Biên Hòa ....................................................43
Bảng 4.6: Tổng số và cơ cấu đàn heo của huyện Cẩm Mỹ .......................................45
Bảng 4.7: Tổng số và cơ cấu đàn heo của huyện Định Quán ...................................47
Bảng 4.8: Tổng số và cơ cấu đàn heo của Thị xã Long Khánh ................................49
Bảng 4.9: Tổng số và cơ cấu đàn heo của huyện Long Thành .................................51
Bảng 4.10: Tổng số và cơ cấu đàn heo của huyện Nhơn Trạch................................53
Bảng 4.11: Tổng số và cơ cấu đàn heo của huyện Tân Phú......................................55
Bảng 4.14: Tổng số và cơ cấu đàn heo của huyện Vĩnh Cửu ...................................61
Bảng 4.15: Tổng số và cơ cấu đàn heo của huyện Xuân Lộc ...................................63

DANH SÁCH CÁC BIỂU ĐỒ
Biểu đồ 4.1: Phân bố trang trại chăn nuôi heo trên từng huyện................................ 37
Biểu đồ 4.2: Phân bố trang trại kín ở các huyện trong tỉnh Đồng Nai ...................... 38
Biểu đồ 4.3: Số lượng đàn heo ở từng huyện ............................................................ 39
Biểu đồ 4.4: Phân bố tổng số trại heo theo diện tích ................................................ 40

ix


DANH SÁCH CÁC HÌNH
Hình 2.1: Các thành phần của GIS (Võ Quang Minh, 1998) ......................................5
Hình 2.2: Mô hình cấu trúc dữ liệu Vector và Raster (Võ Quang Minh, 1998) .........7
Hình 2.3: Mối quan hệ giữa các nhóm chức năng của GIS (Võ Quang Minh, 1998) 8
Hình 2.4: Các thành phần cơ bản của hệ thống GPS (Nguyễn Quốc Bình, 2007) ...10

Hình 2.5: Vệ tinh GPS (nguồn Trần Tuấn Tú 2006) ................................................11
Hình 2.6: Các mặt phẳng quĩ đạo của vệ tinh ...........................................................12
Hình 2.7: Cấu trúc tín hiệu GPS (Chris Rizos, 1999) ...............................................12
Hình 2.8: Các trạm điều khiển GPS (Monitor Station) (Dana, 2000).......................13
Hình 2.9: Máy định vị cầm tay Garmin etrex ...........................................................14
Hình 2.10: Giao diện chính của MapInfo professional 9.0 .......................................16
Hình 3.1: Màn hình chào mừng của máy định vị......................................................24
Hình 3.2: Trang màn hình vệ tinh của máy định vị. .................................................24
Hình 3.3: Trang màn hình Mark waypoint của máy định vị. ....................................24
Hình 3.4: Trang danh sách các điểm tọa độ dã lưu của máy định vị. .......................24
Hình 3.5: Giao diện chính của phần mềm Garfile. ...................................................26
Hình 3.6: Hộp thoại Waypoint Mode........................................................................26
Hình 3.7: Hộp thoại tập tin được mở. .......................................................................27
Hình 3.8: Chuyển đổi tọa độ sang dạng thập phân. ..................................................28
Hình 3.9: Thông tin được sao chép qua BLTransFile. ..............................................28
Hình 3.10: Hộp thoại Transfer Characteristics. ........................................................29
Hình 3.11: Kết quả sau khi chuyển đổi tọa độ. .........................................................29
Hình 3.12: Kết quả tọa độ sau khi chỉnh sửa. ...........................................................30
Hình 3.13: Môi trường thiết kế bảng thông tin. ........................................................30
Hình 3.14: Thiết kế bảng thông tin về trại heo. ........................................................31
Hình 3.15: Bảng thông tin trại heo. ...........................................................................31
Hình 3.16: Bảng thông tin trại heo và hộp thoại Creat points. .................................32

x


Hình 3.17: Hộp thoại Choose Projection. .................................................................32
Hình 3.18: Lớp bản đồ vị trí trang trại. .....................................................................33
Hình 4.1: Lớp bản đồ nền vị trí trang trại chăn nuôi heo tỉnh Đồng Nai ..................35
Hình 4.2: Bản đồ vị trí các trang trại chăn nuôi heo tỉnh Đồng Nai .........................36

Hình 4.3: Lớp bản đồ nền về vị trí các trang trại chăn nuôi heo ở Biên Hòa ...........42
Hình 4.4: Bản đồ vị trí các trang trại chăn nuôi heo ở Biên Hòa ..............................42
Hình 4.5: Lớp bản đồ nền vị trí các trang trại chăn nuôi heo ở Cẩm Mỹ .................44
Hình 4.6: Bản đồ vị trí các trang trại chăn nuôi heo ở Cẩm Mỹ ...............................44
Hình 4.7: Lớp bản đồ nền vị trí các trang trại chăn nuôi heo ở Định Quán..............46
Hình 4.8: Bản đồ vị trí các trang trại chăn nuôi heo ở Định Quán ...........................46
Hình 4.9: Lớp bản đồ nền vị trí các trang trại chăn nuôi heo ở Long Khánh ...........48
Hình 4.10: Bản đồ vị trí các trang trại chăn nuôi heo tại Long Khánh .....................48
Hình 4.11: Lớp bản đồ nền vị trí các trang trại chăn nuôi heo ở Long Thành..........50
Hình 4.12: Bản đồ vị trí các trang trại chăn nuôi heo ở Long Thành .......................50
Hình 4.13: Lớp bản đồ nền vị trí các trang trại chăn nuôi heo .................................52
Hình 4.14: Bản đồ vị trí các trang trại chăn nuôi heo ở Nhơn Trạch........................52
Hình 4.15: Lớp bản đồ nền vị trí các trang trại chăn nuôi heo ở Tân Phú ................54
Hình 4.16: Bản đồ vị trí các trang trại chăn nuôi heo ở Tân Phú .............................54
Hình 4.17: Lớp bản đồ nền vị trí các trang trại chăn nuôi heo ở Thống Nhất ..........56
Hình 4.18: Bản đồ vị trí các trang trại chăn nuôi heo ở Thống Nhất ........................56
Bảng 4.12: Tổng số và cơ cấu đàn heo của huyện Thống Nhất ................................56
Hình 4.19: Lớp bản đồ nền vị trí các trang trại chăn nuôi heo ở Trảng Bom ...........58
Hình 4.20: Bản đồ vị trí các trang trại chăn nuôi heo ở Trảng Bom.........................58
Bảng 4.13: Tổng số và cơ cấu đàn heo của huyện Trảng Bom.................................59
Hình 4.21: Lớp bản đồ nền vị trí các trang trại chăn nuôi heo ở Vĩnh Cửu .............60
Hình 4.22: Bản đồ vị trí các trang trại chăn nuôi heo ở Vĩnh Cửu ...........................60
Hình 4.23: Lớp bản đồ nền vị trí các trang trại chăn nuôi heo ở Xuân Lộc .............62
Hình 4.24: Bản đồ nền vị trí các trang trại chăn nuôi heo ở Xuân Lộc ....................62

xi


Chương 1
MỞ ĐẦU

1.1 Đặt vấn đề
Đồng Nai là tỉnh thuộc Miền Đông Nam Bộ nước Cộng hòa Xã hội chủ
nghĩa Việt Nam, có diện tích 5.903,94 km2, chiếm 1,76% diện tích tự nhiên cả nước
và chiếm 25,5% diện tích tự nhiên của vùng Đông Nam Bộ. Dân số toàn tỉnh theo
số liệu của cục thống kê Đồng Nai đến đầu năm 2009 là 2.483.211 người, mật độ
dân số: 386,511 người/km2. Tỉnh có 11 đơn vị hành chính trực thuộc gồm: Thành
phố Biên Hòa - là trung tâm chính trị kinh tế văn hóa của tỉnh; Thị xã Long Khánh
và 9 huyện: Long Thành; Nhơn Trạch; Trảng Bom; Thống Nhất; Cẩm Mỹ; Vĩnh
Cửu; Xuân Lộc; Định Quán; Tân Phú.
Những năm gần đây ngành chăn nuôi rất phát triển nhất là chăn nuôi heo.
Năm 2001 tổng đàn heo toàn tỉnh có 575.500 con, năm 2008 tổng đàn heo toàn tỉnh
tăng lên 1.024.261 (cục thống kê Đồng Nai). Số lượng vật nuôi trong tỉnh tăng
nhanh do đó đi đôi với tăng đàn là công tác quản lý đàn và phòng chống dịch bệnh
là cần thiết. Chi cục Thú y Đồng Nai từng bước số hóa các thông tin về trang trại và
dịch bệnh nhằm đảm bảo công tác thú y trong tỉnh. Từ nhu cầu thiết thực trên chúng
tôi đã xây dựng đề tài “Ứng dụng hệ thống thông tin địa lý xây dựng các lớp bản
đồ nền vị trí các trang trại chăn nuôi heo tại tỉnh Đồng Nai” có sự đồng ý giúp
đỡ của Chi cục Thú y Đồng Nai và Trường Đại học Nông Lâm TP.HCM dưới sự
hướng dẫn của TS. LÊ ANH PHỤNG – giảng viên Khoa Chăn nuôi – Thú y trường
Đại học Nông Lâm.

1


1.2 Mục đích và yêu cầu
1.2.1 Mục đích
Xây dựng hệ thống bản đồ nền vị trí các trang trại chăn nuôi heo tại tỉnh
Đồng Nai. Từ đó đề ra biện pháp xử lý hữu hiệu trong công tác phòng và chống
dịch bệnh trên heo.
1.2.2 Yêu cầu

- Xác định tọa độ địa lý của các trại chăn nuôi heo. Điều tra một số thông tin
của các cơ sở theo mẫu phiếu điều tra khi tiếp xúc trực tiếp với từng cơ sở.
- Xây dựng các lớp bản đồ nền về vị trí trang trại chăn nuôi heo tại tỉnh Đồng
Nai bao gồm các lớp: Lớp bản đồ vị trí của các trang trại chăn nuôi heo toàn tỉnh,
các lớp bản đồ vị trí của các trang trại chăn nuôi theo từng huyện.

2


Chương 2
TỔNG QUAN
2.1 Giới thiệu về hệ thống thông tin địa lý và ứng dụng
2.1.1 Lịch sử phát triển hệ thống thông tin địa lý
Vào những năm 1960, một số người đã có ý tưởng mô hình hóa không gian
lưu trữ vào máy tính, đó là một bản đồ đơn giản có thể mã hóa, lưu trữ trong máy
tính, sửa chữa khi cần thiết, có thể hiển thị trên màn hình và in ra giấy. Thời gian
đầu, bản đồ máy tính (computer cartography) thể hiện những điểm, các đường thẳng
(vector) và chữ (text). Các đồ thị phức tạp có thể được xây dựng từ những yếu tố
này. Ví dụ: những đường không theo qui luật như sông, bờ biển sẽ được tạo ra liên
tiếp từ các đường thẳng (vector) nhỏ. Các nhà nghiên cứu đã nhận thấy rằng nhiều
vấn đề đòi hỏi thu thập và phân tích một khối lượng lớn thông tin không phải bản
đồ. Ví dụ:
Điều tra dân số yêu cầu dữ liệu về người, hộ gia đình.
Ứng dụng địa chính yêu cầu thông tin về quyền sở hữu đất…
Vào lúc này thuật ngữ Bản đồ máy tính được thay thế bởi thuật ngữ
Geographic Information System – Hệ thống thông tin địa lý (HTTTĐL). HTTTĐL
đầu tiên xuất hiện vào năm 1964 thuộc dự án “Rehabilitation and Development
Agency Program” của chính phủ Canada. Cơ quan “Hệ thống thông tin địa lý
Canada – CGIS” đã thiết kế để phân tích, kiểm kê đất nhằm trợ giúp cho chính phủ
trong việc sử dụng đất nông nghiệp. Dự án CGIS hoàn thiện vào năm 1971 và phần

mềm vẫn sử dụng tới ngày nay. Dự án CGIS gồm nhiều ý tưởng sáng tạo mà đã
được phát triển trong những phần mềm sau này.

3


Giữa những năm 1960 và 1970, HTTTĐL phát triển chủ yếu trong Chính phủ và
các phòng thí nghiệm. Năm 1964, Ông Howard Fisher thành lập “Phòng thí nghiệm
đồ họa máy tính Harvard”. Phòng thí nghiệm Harvard đã tạo ra một loạt các ứng
dụng chính HTTTĐL bao gồm: SYMAP (Synagraphic Mapping System),
CALFORM, SYMVU, GRID, POLYVRT và ODYSSEY. Hệ thống bản đồ tự động
đã được phát triển bởi cơ quan tình báo Mỹ (CIA) trong cuối những năm 1960. Dự
án này tạo ra “Ngân hàng dữ liệu Thế giới của CIA”, thu thập thông tin đường bờ
biển, con sông, ranh giới hành chính và tạo ra những bản đồ những tỉ lệ khác nhau
từ dữ liệu này. Đây là một hệ thống cơ sở dữ liệu bản đồ đầu tiên trên Thế giới. Hai
công trình có giá trị khác là Hệ thông tin sử dụng đất New York (1967) và hệ thống
tin quản lý đất Minnesota (1969) ( Nguyễn Quốc Bình, 2007).
Năm 1969, Jack Dangermond, một người trong nhóm nghiên cứu tại phòng
thí nghiệm Harvard trong bộ phận đồ họa máy tính, đồng sáng lập công ty
Economic and Social Research Institute (ESRI – công ty phát triển phần mềm cho
GIS) cùng với vợ là Laura. ESRI trong ít năm vượt trội trong thị trường HTTTĐL
và tạo ra các sản phẩm phần mềm ArcInfo và ArcView.
Hội nghị HTTTĐL đầu tiên vào 1970 tổ chức bởi Roger Tomlinson (CGIS)
và Duane Marble (giáo sư tại Northwestern University). Trong những năm 1980 và
1990, nhiều ứng dụng được phát triển là những gói phần mềm phát triển bởi các
công ty tư nhân như: ArcInfo, ArcView, MapInfo, SPANS GIS, PAMAP GIS,
INTERGRAPH, và SMALLWORLD và rất nhiều ứng dụng đã chuyển từ hệ máy
lớn vào sử dụng trong máy tính cá nhân.
Ngày nay, HTTTĐL với phần cứng và phần mềm đồ họa hiện đại có sức
mạnh trong hiển thị thế giới thực, các kỹ thuật 3D thể hiện cảnh quan, hình ảnh

động thể hiện sự thay đổi theo thời gian (Nguyễn Quốc Bình, 2007).
2.1.2 Những thành phần của GIS
Theo Võ Quang Minh (1998), việc sử dụng GIS là sự kết hợp của 5 thành
phần sau: phần cứng (hardware), phần mềm (software), dữ liệu (data), con người
(people), và phương pháp làm việc (methods).

4


Hình 2.1: Các thành phần của GIS (Võ Quang Minh, 1998)
• Phần cứng
Phần cứng là máy tính được sử dụng để thực hiện GIS. Ngày nay, chương
trình GIS chạy được trên nhiều chủng loại phần cứng khác nhau, từ các máy chủ
trung tâm tới các máy tính cá nhân được sử dụng riêng lẻ hoặc nối mạng.
• Phần mềm
GIS cung cấp các chức năng và các công cụ cần thiết để lưu trữ, phân tích,
và hiển thị thông tin địa lý.
• Dữ liệu
Dữ liệu là tất cả các thông tin được lưu trữ trên máy tính. Thành phần quan
trọng nhất của GIS là dữ liệu.
• Con người
Hệ thống GIS có một giới hạn là phải có con người để quản lý hệ thống và
phát triển các kế hoạch để áp dụng và giải quyết các vấn đề trong thế giới thực.
Những người sử dụng GIS là những chuyên gia kỹ thuật, những người thiết kế và
bảo trì hệ thống.
• Phương pháp làm việc

5



Mỗi cá nhân, tổ chức đều có một phương pháp làm việc cho riêng mình phụ
thuộc vào khả năng và luật pháp sở tại.
2.1.3 Chức năng của GIS
Theo Nguyễn Văn Hân (2008), GIS có các chức năng sau:
• Nhập dữ liệu
Các nguồn dữ liệu GIS đang được sử dụng hiện nay thu thập chủ yếu từ các
nguồn: số hóa từ bản đồ giấy, các số liệu tọa độ thu được từ các máy đo đạc, số liệu
thống kê, ảnh vệ tinh, hệ thống định vị toàn cầu (GPS)…
• Lưu trữ dữ liệu
Các đối tượng không gian địa lý có thể biểu diễn trong 2 dạng: cấu trúc raster
hoặc vector
Cấu trúc vector và raster
Hệ thống thông tin địa lý làm việc với hai dạng mô hình dữ liệu địa lý khác
nhau về cơ bản – mô hình vector và mô hình raster (hình 3.2). Trong mô hình
vector, thông tin về điểm, đường và vùng được mã hóa và lưu dưới dạng tập hợp
các tọa độ x, y. Vị trí của đối tượng điểm, có thể được biểu diễn bởi một tọa độ đơn
x, y. Đối tượng dạng đường, như đường giao thông, sông suối, có thể được lưu dưới
dạng tập hợp các tọa độ điểm. Đối tượng dạng vùng, khu vực buôn bán hay vùng
lưu vực sông, được lưu như một vòng khép kín của các điểm tọa độ. Mô hình vector
rất hữu ích đối với việc mô tả các đối tượng riêng biệt, nhưng kém hiệu quả hơn
trong miêu tả các đối tượng có sự chuyển đổi liên tục như tổng số đàn thú hoặc chi
phí ước tính cho các trại. Mô hình raster được phát triển cho mô phỏng các đối
tượng liên tục như vậy. Một ảnh raster là một tập hợp các ô lưới. Cả mô hình vector
và raster đều được dùng để lưu dữ liệu địa lý với những ưu điểm và nhược điểm
riêng. Các hệ GIS hiện đại có khả năng quản lý cả hai mô hình này.

6


Hình 2.2: Mô hình cấu trúc dữ liệu Vector và Raster (Võ Quang Minh, 1998)

• Truy vấn dữ liệu
GIS cung cấp những tiện ích để tìm kiếm những đối tượng riêng biệt dựa trên
vị trí và các giá trị thuộc tính của chúng. Dựa theo cách thức truy vấn, có thể chia
truy vấn thành 2 dạng:
+ Truy vấn từ đối tượng không gian để tìm ra thuộc tính của chúng. Đây là
loại phổ biến của truy vấn dữ liệu. Trong cách truy vấn này, người sử dụng phải xác
định được vị trí của đối tượng cần quan tâm, sau đó tiến tới xem thuộc tính của
chúng.
+ Truy vấn từ dữ liệu thuộc tính để truy tìm vị trí của đối tượng trong không
gian bằng cách xây dựng các biểu thức dựa vào các điều kiện ràng buộc. Trong
trường hợp này người sử dụng đã biết các đặc điểm của đối tượng và muốn tìm ra
sự phân bố vị trí của các đối tượng đó.
• Hiển thị dữ liệu
Dữ liệu GIS được hiển thị trên màn hình máy tính hoặc trên giấy in dưới
dạng hình ảnh, hình vẽ, chữ viết, biểu đồ, bảng thống kê, ký hiệu, màu sắc và cả âm
thanh để trình bày vị trí, thuộc tính của các đối tượng, các hiện tượng và các sự
kiện..
• Xuất dữ liệu

7


Dữ liệu GIS có thể được xuất ra dưới nhiều dạng khác nhau như in trên giấy,
xuất ra thành tập tin ảnh, đưa vào các báo cáo, chuyển vào internet để cung cấp cho
người dùng ở xa. Dữ liệu không gian trong GIS có thể xuất ra ở nhiều tỷ lệ khác
nhau tùy theo yêu cầu của người sử dụng.
GIS lưu giữ thông tin về thế giới thực dưới dạng tập hợp các chuyên đề có
thể liên kết với nhau nhờ các đặc điểm địa lý. Điều này đơn giản nhưng vô cùng
quan trọng và là một công cụ đa năng đã được chứng minh là rất có giá trị trong
việc giải quyết nhiều vấn đề thực tế, từ thiết lập tuyến đường phân phối của các

chuyến xe, đến lập báo cáo chi tiết cho các ứng dụng quy hoạch, hay mô phỏng sự
lưu thông khí quyển toàn cầu.

Hình 2.3: Mối quan hệ giữa các nhóm chức năng của GIS (Võ Quang Minh, 1998)
2.1.4 Những ứng dụng thực tiễn của GIS trong nông nghiệp
2.1.4.1 Những ứng dụng ngoài nước
Kỹ thuật GIS đã được phát triển và ứng dụng từ năm 1960, tập trung quản lý
đô thị, hành chính, dân cư,…Đến thập niên 1980, đặc biệt vào những năm 1990 GIS
được ứng dụng rộng rãi hơn (Võ Quang Minh, 1996).
Một số kết quả ứng dụng của GIS trên thế giới trong thời gian qua như:
- Ứng dụng GIS trong nghiên cứu xói mòn đất ở Đài Loan (Chang, 1992).

8


- Ứng dụng GIS để thiết lập phương pháp đánh giá chất lượng nước ở Nam
Triều Tiên (Kyehun Kim, 1996).
- Ứng dụng GIS trong việc quản lý rừng, môi trường ở Trung Quốc
(Kathleen Hastings, 1996).
- Ứng dụng GIS để dự đoán, dự báo và quản lý dịch hại ở Finland (Tiilikala
và ctv, 1996).
- Ứng dụng GIS trong đánh giá môi trường sống của cá ở Thái Bình Dương
(Beamer và ctv, 1997).
- Sử dụng GIS đánh giá quan hệ giữa sử dụng đất và chất lượng nước (Wang
và ctv, 1997).
2.1.4.2 Những ứng dụng trong nước
Kể từ khi được biết đến, kỹ thuật GIS đã được ứng dụng ở nước ta trên nhiều
lĩnh vực như:
- Ứng dụng kỹ thuật GIS trong việc quản lý hồ sơ địa chính của sở địa chính
tỉnh Kiên giang (Trần Văn Măng, 1996).

- Ứng dụng kỹ thuật GIS đánh giá đất đai cho hai huyện Mỹ Tú - Thạnh Trị
tỉnh Sóc Trăng (Trần Công Danh, 1998).
- Ứng dụng kỹ thuật GIS đánh giá diễn biến thay đổi rừng ngập mặn ven
biển đồng bằng sông Cửu Long (Bộ môn Khoa Học Đất – Chương trình MHO8,
1998).
- Ứng dụng ảnh Radarsat và kỹ thuật GIS trong xác định sự thay đổi sử dụng
đất vùng đồng bằng sông Cửu Long (Võ Quang Minh, Võ Tòng Anh và ctv, 1998).
- Ứng dụng hệ thống thông tin địa lý (GIS) trong xây dựng bản đồ quản lý
dịch tễ bệnh dại tại TP.HCM (Dương Phát Chiếu, 2005).
- Ứng dụng hệ thống thông tin địa lý (GIS) phân cấp mức độ xung yếu rừng
phòng hộ làm cơ sở đề xuất sử dụng đất lâm nghiệp trên địa bàn huyện Lạc Dương
tỉnh Lâm Đồng (Trần Huy Mạnh, 2005).
- Cơ sở dữ liệu và hệ thống thông tin địa lý (GIS) – Dự án quản lý đô thị Việt
Nam (Phạm Hữu Phước, 2006).

9


- Ứng dụng GIS trong quản lý quy hoạch sử dụng đất tại thị trấn Long Thành
huyện Long Thành tỉnh Đồng Nai (Nguyễn Thị Bích Phượng, 2006).
- Ứng dụng GIS để đánh giá ảnh hưởng của sự thay đổi sử dụng đất đến xoái
mòn đất tại huyện Tân Châu tỉnh Tây Ninh (Nguyễn Văn Quang, 2007).
- Ứng dụng hệ thống thông tin địa lý (GIS) phục vụ quy hoạch sử dụng đất
tại huyện Xuân Lộc, tỉnh Đồng Nai (Lê Tiến Dũng, 2009).
- Xác định vị trí địa lý, xây dựng bản đồ nền về quản lý dịch bệnh trên gia
cầm tại tỉnh Đồng Nai năm 2009 (Đậu Sơn Dương, 2009).
- Ứng dụng GIS trong quản lý bảo tồn cây quý hiếm tại khu du lịch sinh thái
Tân Phú huyện Định Quán tỉnh Đồng Nai (Lê Trung Hiếu, 2009).
2.2 Giới thiệu về hệ thống định vị toàn cầu
2.2.1 Các thành phần của hệ thống định vị toàn cầu

Hệ thống định vị toàn cầu (GPS) được chia làm 3 thành phần (hình 2.4):
- Thành phần không gian: bao gồm các vệ tinh, chúng nhận và truyền những
tín hiệu cần thiết cho 2 thành phần còn lại trong hệ thống hoạt động.
- Thành phần điều khiển: Các tiện ích trên mặt đất thực hiện nhiệm vụ theo
dõi vệ tinh, tính toán quĩ đạo cần thiết cho sự quản lý vệ tinh.
- Thành phần người sử dụng: toàn thể các thiết bị thu và kỹ thuật tính toán để
cung cấp cho người sử dụng thông tin về vị trí.

Hình 2.4: Các thành phần cơ bản của hệ thống GPS (Nguyễn Quốc Bình, 2007)

10


2.2.2 Thành phần không gian
Các chức năng chính của vệ tinh bao gồm:
- Thu nhận và lưu trữ dữ liệu được truyền từ mảng điều khiển.
- Cung cấp thông tin chính xác bằng các chuẩn tần số nguyên tử đặt trên vệ
tinh.
- Truyền tín hiệu đến người sử dụng trên một hay hai tần số.

Hình 2.5: Vệ tinh GPS (nguồn Trần Tuấn Tú 2006)
Các thế hệ vệ tinh GPS được đánh số Block I, II, IIA, IIR và IIF. Thế hệ vệ
tinh đầu tiên là Block I được xây dựng bởi Rockwell International Corporation,
nặng khoảng 800kg và tuổi thọ khoảng 5 năm. Block II và IIA cũng do công ty này
xây dựng nhưng nặng đến 900 kg. Tuổi thọ của chúng khoảng 7,5 năm. Sự thay thế
các vệ tinh Block II/IIA bằng Block IIR bắt đầu từ năm 1996. Những vệ tinh này
công ty General Electric xây dựng. Tính đến năm 2003 trên quĩ đạo có 26 vệ tinh
Block IIA và IIR. Cấu hình quĩ đạo như sau:
- Có 6 mặt phẳng quĩ đạo gần tròn (hình 2.6)
- Trên mỗi mặt phẳng quĩ đạo có 4 đến 5 vệ tinh

- Mặt phẳng quĩ đạo nghiêng so với xích đạo khoảng 55°

11


Hình 2.6: Các mặt phẳng quĩ đạo của vệ tinh
(nguồn />Độ cao của vệ tinh bay trên mặt đất xấp xỉ 20.200 km. Mỗi vệ tinh truyền
một tín hiệu hàng hải duy nhất trên hai tần số L1 1.575,42MHz và L2 1.227,60MHz
(hình 2.7). Các tín hiệu vệ tinh bao gồm:
- Hai tần số sóng L1 và L2
- Mã đo khoảng cách được điều biến vào các sóng mang
- Thông báo tín hiệu chứa đựng thông tin về vị trí và đồng hồ vệ tinh

Hình 2.7: Cấu trúc tín hiệu GPS (Chris Rizos, 1999)

12


2.2.3 Thành phần điều khiển
Mảng điều khiển bao gồm các tiện ích cần cho việc giám sát sức khoẻ; theo
dõi, điều khiển, tính toán bản lịch vệ tinh và nạp dữ liệu lên vệ tinh. Có 5 trạm điều
khiển trên mặt đất: Hawaii, Colorado Springs, Ascension Is., Diego Garcia và
Kwajalein. Chức năng của chúng như sau:
- Tất cả 5 đều là trạm giám sát, theo dõi vệ tinh và truyền dữ liệu đến trạm
điều khiển chính (hình 2.8).
- Trạm đặt tại Colorado Springs là trạm điều khiển chính (MSC). Tại đó dữ
liệu theo dõi được xử lý nhằm tính toạ độ và số hiệu chỉnh đồng hồ vệ tinh.
- Ba trạm tại Ascension, Diego Garcia và Kwajalein là các trạm nạp dữ liệu
lên vệ tinh. Dữ liệu bao gồm các bản lịch và thông tin số hiệu chỉnh đồng hồ vệ tinh
trong thông báo hàng hải.


Hình 2.8: Các trạm điều khiển GPS (Monitor Station) (Dana, 2000)
2.2.4 Thành phần người sử dụng
Thiết bị của người sử dụng GPS là các máy thu bao gồm:
Phần cứng (theo dõi tín hiệu và đo khoảng cách)
Phần mềm (các thuật toán, giao diện người sử dụng)
Các quá trình điều hành
Hiện nay trên thị trường có rất nhiều loại máy thu khác nhau về chủng loại,
độ chính xác và giá tiền. Theo cấu tạo có thể chia thành hai loại:

13


Máy thu một tần số: là loại máy thu chỉ thu được tín hiệu trên 1 tần số L1
Máy thu hai tần số: là loại máy có thể thu đầy đủ tín hiệu trên hai tần số
Theo độ chính xác, có thể chia làm ba loại:
Độ chính xác cao: Đây là loại máy thu hai tần số đắt tiền nhất hiện
nay được dùng trong trắc địa. Thiết bị phần cứng phức tạp nên việc sử dụng khó
khăn. Ví dụ như Trimble 4800, Topcon Legacy, Topcon Hiper Series, Topcon GB500, Topcon GB-1000, Leica system 500,vv…
Độ chính xác trung bình: Đây là loại máy thu một tần số, có cấu tạo
đơn giản dễ mang vác và dễ sử dụng cho thu thập dữ liệu. Ví dụ như Trimble Geoexplorer XT, Ashtech Reliance
Độ chính xác thấp: Cũng là loại máy thu một tần số nhưng có cấu tạo
gọn nhẹ nhất (thường là máy thu cầm tay) và rẻ tiền nhất thường được dùng cho các
mục đích định vị hàng hải, du lịch, … Ví dụ Lowrance 200, Garmin III+, Magenla,
Garmin Etrex…
Do nhu cầu sử dụng là định vị tọa độ của các trang trại, sai số chấp nhận có
thể lên đến 5m nên Chi cục Thú y Đồng Nai trang bị sử dụng máy định vị cầm tay
Garmin etrex của hãng Garmin (hình 2.9). Loại máy này phù hợp với công việc
định vị tĩnh.


Hình 2.9: Máy định vị cầm tay Garmin etrex

14