ĐẠI HỌC QUỐC GIA HÀ NỘI
TRƯỜNG ĐẠI HỌC KHOA HỌC TỰ NHIÊN
---------------------

Lê Văn Mạnh

NGHIÊN CỨU QUY TRÌNH XÂY DỰNG CƠ SỞ DỮ LIỆU GIS
PHỤC VỤ HUẤN LUYỆN, DIỄN TẬP TRONG QUÂN ĐỘI,
LẤY VÍ DỤ TẠI KHU VỰC GIÁP RANH HÀ NỘI, HỊA BÌNH

LUẬN VĂN THẠC SĨ KHOA HỌC

Hà Nội - 2019


ĐẠI HỌC QUỐC GIA HÀ NỘI
TRƯỜNG ĐẠI HỌC KHOA HỌC TỰ NHIÊN
---------------------

Lê Văn Mạnh

NGHIÊN CỨU QUY TRÌNH XÂY DỰNG CƠ SỞ DỮ LIỆU GIS
PHỤC VỤ HUẤN LUYỆN, DIỄN TẬP TRONG QUÂN ĐỘI,
LẤY VÍ DỤ TẠI KHU VỰC GIÁP RANH HÀ NỘI, HỊA BÌNH

Chun ngành: Bản đồ, viễn thám và hệ thông tin địa lý
Mã số: 8440211.01

NGƯỜI HƯỚNG DẪN KHOA HỌC: TS. Nguyễn Thị Thúy Hằng

Hà Nội - 2019

2


LỜI CAM ĐOAN
Tôi xin cam đoan, số liệu và kết quả nghiên cứu trong luận văn này là trung
thực, đầy đủ và chưa được sử dụng để bảo vệ một học vị nào.
Tôi xin cam đoan, mọi sự giúp đỡ cho việc nghiên cứu thực tế tại địa phương
để thực hiện luận văn này đã được cảm ơn và các thơng tin trích dẫn trong luận văn
đều đã được chỉ rõ nguồn gốc.
Tác giả luận văn

Lê Văn Mạnh

1


LỜI CẢM ƠN
Để hoàn thành được bản luận văn này, trước hết, tôi xin chân thành cảm ơn
TS. Nguyễn Thị Thúy Hằng, Khoa Địa lý, Trường Đại học Khoa học Tự nhiên đã
trực tiếp hướng dẫn tôi trong suốt thời gian tôi thực hiện đề tài.
Tôi cũng xin chân thành cảm ơn sự góp ý chân thành của các thầy, cơ giáo tại
khoa Địa lý, Phịng Sau Đại học - Trường Đại học Khoa học tự nhiên Đại học quốc
gia Hà Nội đã tạo điều kiện thuận lợi cho tôi thực hiện đề tài.
Tơi xin chân thành cảm ơn Phịng Đào tạo - Trường Sĩ quan Chính trị đã tạo
điều kiện giúp đỡ tôi trong thời gian nghiên cứu, thực hiện đề tài.
Trong nghiên cứu có sử dụng một số kết quả và tài liệu, trang thiết bị từ Cục
Bản đồ - Bộ Tổng Tham mưu. Xin chân thành cám ơn.
Tôi xin chân thành cảm ơn tới những người thân trong gia đình và đồng
nghiệp đã khích lệ, tạo những điều kiện tốt nhất cho tơi trong q trình thực hiện
luận văn này.

Một lần nữa tôi xin trân trọng cảm ơn!
Tác giả luận văn

Lê Văn Mạnh

2


MỤC LỤC

DANH MỤC BẢNG ................................................................................................. 5
DANH MỤC HÌNH .................................................................................................. 5
DANH MỤC CHỮ VIẾT TẮT ................................................................................. 9
MỞ ĐẦU................................................................................................................. 10
1. Tính cấp thiết của đề tài....................................................................................... 10
2. Mục tiêu nghiên cứu, câu hỏi nghiên cứu ............................................................ 11
2.1. Mục tiêu nghiên cứu ..................................................................................................... 11
2.2. Câu hỏi nghiên cứu........................................................................................... 11
4. Phạm vi nghiên cứu ............................................................................................. 12
4.1. Phạm vi không gian: ..................................................................................................... 12
4.2. Phạm vi khoa học: ......................................................................................................... 12
5. Kết quả nghiên cứu.............................................................................................. 12
6. Ý nghĩa khoa học và thực tiễn của luận văn ........................................................ 12
. Cơ s dữ liệu ...................................................................................................... 13
8. Phương pháp nghiên cứu: .................................................................................... 13
9. Cấu trúc của luận văn .......................................................................................... 14
Chương 1: CƠ SỞ LÝ LUẬN VÀ PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU .................... 15
1.1. Cơ s lý luận .................................................................................................... 15
1.1.1. Tổng quan nghiên cứu xây dựng cơ s dữ liệu GIS phục vụ quân đội ............ 15
1.1.2. Một số khái niệm cơ bản .......................................................................................... 22

1.2. Quan điểm, phương pháp nghiên cứu ............................................................... 26
1.2.1. Quan điểm nghiên cứu .............................................................................................. 26
1.2.2. Phương pháp nghiên cứu .......................................................................................... 27
1.2.3. Giới thiệu chung về phần mềm ArcGIS ................................................................ 28
1.2.4. Giới thiệu chung về phần mềm bộ phần mềm Skyline ....................................... 31
1.3. Quy trình các bước nghiên cứu......................................................................... 33
KẾT LUẬN CHƯƠNG 1 ........................................................................................ 35
Chương 2: XÂY DỰNG CƠ SỞ DỮ LIỆU GIS PHỤC VỤ HUẤN LUYỆN, DIỄN
TẬP TRONG QUÂN ĐỘI ...................................................................................... 37
2.1. Xây dựng CSDL nền địa lý quân sự ................................................................. 37
2.1.1. Quy chuẩn CSDL nền địa lý quân sự ..................................................................... 37
2.1.2. Phương pháp xây dựng CSDL nền địa lý quân sự đang áp dụng...................... 37
2.2. Yêu cầu xây dựng CSDL GIS phục vụ huấn luyện, diễn tập trong quân đội .... 40
3


2.2.1. Yêu cầu chung ............................................................................................................ 40
2.2.2. Yêu cầu nội dung xây dựng CSDL GIS phục vụ huấn luyện, diễn tập trong
quân đội ................................................................................................................................... 42
2.2.2. Yêu cầu xây dựng lược đồ ứng dụng...................................................................... 46
2.2.3. Yêu cầu thiết kế cấu trúc CSDL GIS phục vụ huấn luyện, diễn tập trong quân đội . 46
2.3. Xây dựng CSDL GIS phục vụ huấn luyện, diễn tập trong quân đội ................. 47
2.3.1. Đề xuất Quy trình cơng nghệ xây dựng CSDL GIS phục vụ huấn luyện, diễn
tập trong qn đội.................................................................................................................. 47
2.3.2. Giải thích quy trình .................................................................................................... 48
2.3.3. Kết quả xây dựng CSDL GIS phục vụ huấn luyện, diễn tập trong quân đội .. 58
KẾT LUẬN CHƯƠNG 2 ........................................................................................ 62
Chương 3: THỬ NGHIỆM XÂY DỰNG MÔ HÌNH 3D TỶ LỆ LỚN MỘT SỐ
KHU VỰC TRỌNG TÂM TRONG HUẤN LUYỆN, DIỄN TẬP VÀ XÂY DỰNG
VĂN KIỆN TÁC CHIẾN BẰNG PHẦN MỀM CHUYÊN NGÀNH ..................... 63

3.1. Đặc điểm khu vực nghiên cứu .......................................................................... 63
3.1.1. Vị trí địa lý và địa hình ............................................................................................. 63
3.1.2. Khí hậu, thủy văn ....................................................................................................... 64
3.1.3. Kinh tế xã hội.............................................................................................................. 64
3.1.4. Quốc phòng, an ninh ................................................................................................. 65
3.2. Thử nghiệm xây dựng mơ hình 3D tỷ lệ lớn CSDL GIS phục vụ huấn luyện,
diễn tập trong qn đội để xây dựng mơ hình 3D tỷ lệ lớn ...................................... 65
3.2.1. Một số giải pháp xây dựng mô hình địa hình 3D, địa vật 3D ............................ 65
3.2.2. Các bước tiến hành .................................................................................................... 66
3.3. Ứng dụng CSDL GIS phục vụ huấn luyện, diễn tập xây dựng văn kiện tác chiến
Dmav 3D ................................................................................................................. 76
3.3.1. Quy trình cơng nghệ xây dựng văn kiện tác chiến 3D ........................................ 76
3.3.2. Mô phỏng địa hình ..................................................................................................... 76
3.3.2. Ứng dụng CSDL GIS phục vụ huấn luyện, diễn tập trong Quân đội để xây
dựng và trình chiếu văn kiện tác chiến 3D ....................................................................... 81
KẾT LUẬN CHƯƠNG 3 ........................................................................................ 94
KẾT LUẬN ............................................................................................................. 95
1.Kết luận ................................................................................................................ 95
2. Kiến nghị ............................................................................................................. 96
TÀI LIỆU THAM KHẢO ....................................................................................... 97

4


DANH MỤC BẢNG

Bảng 2.1 Bảng thơng tin thuộc tính CSDL GIS trong quân đội ...................... 47
Bảng 2.2 CSDL sau khi được nhập dữ liệu thuộc tính .................................... 55
Bảng 2.3 Bảng dữ liệu, cập nhật thơng tin thuộc tính, dữ liệu khơng gian ...... 57
Bảng 2.4 Thơng tin thuộc tính về cầu, cống ................................................... 59

Bảng 2.5 Thơng tin thuộc tính về quân sự...................................................... 59
Bảng 2.6 Dữ liệu thuộc tính về dân cư cơ s .................................................. 60
Bảng 3.1 Chọn đối tượng dùng để cắt dữ liệu ................................................ 68

5


DANH MỤC HÌNH

Hình 1.1 Bộ phần mềm ứng dụng ArcGIS (ESRI) .......................................... 29
Hình 1.2 Cấu trúc hoạt động bộ phần mềm Skyline (Cục Bản đồ) .................. 31
Hình 1.3 Giao diện chính của phần mềm TerraBuilder (Cục Bản đồ) ............. 32
Hình 1.4 Giao diện chính của phần mềm TerraExplorer Pro (Cục Bản đồ) ..... 33
Hình 1.5 Quy trình các bước xây dựng CSDL GIS.............................................. 34
Hình 2.1 Quy trình chi tiết xây dựng CSDL từ dữ liệu bản đồ ........................ 38
Hình 2.2 Quy trình xây dựng CSDL địa lý bằng tổng quát hóa ....................... 39
Hình 2.4 Nội dung CSDL GIS trong qn đội................................................ 45
Hình 2.5 Sơ đồ quy trình cơng nghệ xây dựng CSDL GIS phục vụ ................ 48
huấn luyện, diễn tập trong quân đội ............................................................... 48
Hình 2.6 Geodatabase trong ArcGIS (ESRI) .................................................. 52
Hình 2.7 Mơ hình tổ chức cơ s dữ liệu bằng ArcCatalog .............................. 52
Hình 2.8 Mơ hình CSDL GIS phục vụ huấn luyện, diễn tập trong quân đội .... 52
Hình 2.9 Sơ đồ CSDL GIS về lớp biên giới, địa giới ..................................... 53
Hình 2.10 Sơ đồ CSDL GIS về lớp cơ s đo đạc ............................................ 53
Hình 2.11 Sơ đồ CSDL GIS về lớp dân cư cơ s hạ tầng ............................... 53
Hình 2.12 Sơ đồ CSDL GIS về lớp địa hình .................................................. 53
Hình 2.13 Sơ đồ CSDL GIS về lớp giao thơng ............................................... 54
Hình 2.14 Sơ đồ CSDL GIS về lớp phủ bề mặt .............................................. 54
Hình 2.15 Sơ đồ CSDL GIS về lớp thủy hệ ................................................... 54
Hình 2.16 Sơ đồ CSDL GIS về lớp quân sự ................................................... 54

Hình 2.17 CSDL sau khi nhập dữ liệu khơng gian ......................................... 55
Hình 2.18 Tích hợp DEM, ảnh vào CSDL ..................................................... 58
Hình 2.19 Dữ liệu khơng gian về qn sự ...................................................... 58
Hình 2.20 Dữ liệu về dân cư cơ s ................................................................ 60
Hình 2.21 Dữ liệu khơng gian về địa giới hành chính .................................... 61
Hình 2.22 Giao thơng khu vực nghiên cứu ..................................................... 61
Hình 3.1 Khu vực nghiên cứu ........................................................................ 67
6


Hình 3.2 CSDL khu vực Trường Sĩ quan Chính trị ........................................ 67
Hình 3.3 Chọn lớp dùng để cắt dữ liệu .......................................................... 67
Hình 3.4 Chọn cơng cụ Extract Data ............................................................. 68
Hình 3.5 Sơ đồ chi tiết Trường Sĩ quan Chính trị ........................................... 69
Hình 3.6 Kích hoạt cơng cụ 3D Analyst trong ArcGIS ................................... 70
Hình 3.7 Chọn cơng cụ Create TIN ............................................................... 70
Hình 3.8 Chọn các tham số để tạo TIN .......................................................... 71
Hình 3.9 Mơ hình TIN .................................................................................. 71
Hình 3.10 Cổng đơn vị được thiết kế 3D .............................................................. 72
Hình 3.11 Khối nhà được thiết kế 3D ................................................................... 73
Hình 3.12 Tuyến đường giao thơng ..................................................................... 73
Hình 3.13 Tường bao xung quanh trung tâm văn hóa .............................................. 74
Hình 3.14 Khu trung tâm chỉ huy (Trường Sĩ quan Chính trị) tại Bắc Ninh.................. 74
Hình 3.15 Khu trung tâm chỉ huy đơn vị bạn trên địa bàn đóng qn Thạch Thất.......... 75
Hình:3.16 Quy trình viết vẽ và trình chiếu VKTC 3D. ..................................... 76
Hình 3.17 Chọn các thơng số hệ tọa độ VN2000. ............................................. 77
Hình 3.18 Cắt file *.pdf ................................................................................. 77
Hình 3.19 Chọn định dạng file raster ............................................................. 78
Hình 3.20 Chọn kiểu file raster ...................................................................... 78
Hình 3.21 Đặt các thơng số trong Global Mapper........................................... 79

Hình 3.22 Thay đổi các thông số về độ sáng tối của bản đồ ............................ 80
Hình 3.23 Giao diện bộ phần mềm Dmav 3D ................................................. 81
Hình 3.24 Giao diện tìm vị trí ........................................................................ 82
Hình 3.25 Giao diện m ảnh vệ tinh .............................................................. 82
Hình 3.26 Xây dựng mơ hình 3D ................................................................... 83
Hình 3.27 Mơ phỏng đường giao thơng .......................................................... 83
Hình 3.28 Mơ phỏng đường giao thơng .......................................................... 83
Hình 3.29 Mơ phỏng tầm quan sát ................................................................. 84
Hình 3.30 Menu thiết kế s chỉ huy ............................................................... 84
7


Hình 3.31 tuyến hành qn, hướng tiến cơng, phịng ngự ............................... 85
Hình 3.32 Cơng cụ tạo tuyến triển khai tiến cơng ........................................... 86
Hình 3.33 Tạo ký hiệu qn sự tuyến triển khai tiến cơng .............................. 86
Hình 3.34 Lựa chọn các tham số chung .......................................................... 86
Hình 3.35 Lựa chọn ký hiệu qn sự .............................................................. 87
Hình 3.36 Lựa chọn Phịng khơng, khơng quân .............................................. 87
Hình 3.37 Hộp thoại Vùng hỏa lực ................................................................. 88
Hình 3.38 Ký hiệu vùng hỏa lực ....................................................................... 88
Hình 3.39 Menu Mơ hình ................................................................................ 89
Hình 3.40 Chọn kiểu đối tượng ........................................................................ 89
Hình 3.41 Mơ hình 3D đối tượng xe tăng chuyển động qua các điểm .................... 90
Hình 3.42 Mơ hình 3D đối tượng máy bay chuyển động theo hình tuyến ............... 90
Hình 3.43 Giao diện hộp thoại tạo trình chiếu .................................................... 91
Hình 3.44 File *.txt cảnh trình chiếu ................................................................. 91
Hình 3.45 Chọn cơng cụ trình chiếu .................................................................. 92
Hình 3.46 Giao diện cơng cụ trình chiếu kịch bản tác chiến ................................. 92
Hình 3.47 Xe tăng chuyển động theo tuyến đường hành quân .............................. 93
Hình 3.48 Khu trú quân của địch bị bắn nổ ........................................................ 93

Hình 3.49 Máy bay theo hình tuyến .................................................................. 94
Hình 3.50 Địa hình 3D khu vực nghiên cứu ....................................................... 94

8


DANH MỤC CHỮ VIẾT TẮT
GIS

Geographic Information System

CSDL

Cơ s dữ liệu

GPS

Global Positioning System

DEM

Digital Elevation Model

DHQS

Địa hình quân sự

MB 02

Miền Bắc 02


MT 08

Miền Trung 08

MN 04, 13

Miền Nam 04, 13

HN 07

Hà Nội 07

VP 09

Vĩnh Phúc 09

LC 13

Lào Cai 13

BTTM

Bộ Tổng Tham mưu

KTQS

Kỹ thuật Quân sự

ASEAN


Association of South East Asian Nations

CNMP

Công nghệ mô phỏng

PK-KQ

Phịng khơng - Khơng qn

GD-ĐT

Giáo dục - Đào tạo

TCHC

Tổng Cục Hậu cần

BTL

Bộ Tư lệnh

HLCĐ

Huấn luyện chiến đấu

HLĐH

Huấn luyện địa hình


VN 2000

Hệ tọa độ địa lý Việt Nam 2000

KCA

Khống chế ảnh

GTVT

Giao thông vận tải

THPT

Trung học phổ thông

THCS

Trung học cơ s

ĐH

Đại học

CĐ

Cao đẳng

VKTC


Văn kiện tác chiến

KHQS

Ký hiệu quân sự
9


MỞ ĐẦU
1. Tính cấp thiết của đề tài
Hệ thống thơng tin địa lý - Geographic Information System (GIS) hình thành
từ những năm 60 của thế kỷ trước và phát triển rất mạnh trong những năm gần đây.
GIS được sử dụng nhằm xử lý đồng bộ các lớp dữ liệu không gian gắn với các dữ liệu
thuộc tính, phục vụ nghiên cứu, quy hoạch và quản lý các hoạt động theo lãnh thổ.
Một trong những chức năng chính của GIS là quản lý cơ s

dữ liệu

(CSDL) liên kết dữ liệu không gian và thc tính với nhau thành một thể thống
nhất. Ngày nay,

nhiều quốc gia trên thế giới, GIS đã tr thành công cụ trợ giúp

quyết định trong hầu hết các hoạt động kinh tế - xã hội, an ninh, quốc phòng, phòng
chống và giảm nhẹ thiên tai, ...
Trong quân đội, nội dung huấn luyện kỹ thuật chiến đấu bộ binh là một nhiệm
vụ không thể thiếu được trong việc nâng cao sức mạnh chiến đấu của quân nhân, là
một trong những nội dung quan trọng đào tạo cán bộ sĩ quan trong quân đội, làm cơ
s để huấn luyện các hình thức chiến thuật cấp cao hơn. Trong những năm gần đây,

CSDL địa hình phục vụ cho huấn luyện các môn quân sự đã được đầu tư, quan tâm.
Tuy nhiên, hiện nay chưa có nhiều CSDL nền địa hình với u cầu ngày càng cao và
chính xác về mơ hình địa hình sử dụng trong huấn luyện chiến đấu, diễn tập. Các mục
tiêu qn sự thường khơng có CSDL nền địa lý quốc gia b i các lý do về mục đích sử
dụng và bảo mật thơng tin. Bên cạnh đó, trong CSDL nền địa lý quân sự hiện tại, phát
triển từ 2008 đến nay, các đối tượng là mục tiêu quân sự cũng chưa được xây dựng
đầy đủ và thuận lợi cho các ứng dụng huấn luyện, diễn tập. Vì vậy, khi xây dựng
CSDL bản đồ quân sự từ CSDL nền địa lý quốc gia, nhu cầu bổ sung kịp thời và cập
nhật các dữ liệu địa lý về mục tiêu quân sự, các khu vực chiến thuật đặc trưng luôn
được đặt ra cho các nhà nghiên cứu và xây dựng cơ s dữ liệu.
Từ các vấn đề cấp thiết nêu trên, học viên đã lựa chọn đề tài: “Nghiên cứu
quy trình xây dựng cơ s dữ liệu GIS phục vụ huấn luyện, diễn tập trong quân đội,
lấy ví dụ tại khu vực giáp ranh Hà Nội, Hịa Bình” để thực hiện luận văn thạc sĩ.

10


2. Mục tiêu nghiên cứu, câu hỏi nghiên cứu
2.1. Mục tiêu nghiên cứu
Nghiên cứu và đề xuất xuất quy trình xây dựng cơ s dữ liệu GIS phục vụ
huấn luyện địa hình quân sự, diễn tập bộ binh cấp đại đội trong quân đội.
2.2. Câu hỏi nghiên cứu
- Bộ CSDL GIS phục vụ huấn luyện, diễn tập trong quân đội gồm các thơng
tin gì? Có thành lập được bản đồ, cung cấp thơng tin địa hình cho các nhiệm vụ
qn sự khơng?
- Quy trình nghiên cứu, khả năng khai thác, sử dụng như thế nào?
- Khả năng ứng dụng bộ CSDL cho các nhiệm vụ huấn luyện quân sự?
2.3. Nội dung nghiên cứu
Để đạt được các mục tiêu và câu hỏi nghiên cứu trên, các nhiệm vụ cần thực
hiện nghiên cứu là:

- Tổng quan tài liệu về xây dựng cơ s dữ liệu GIS phục vụ mục tiêu huấn
luyện, diễn tập.
- Phân tích CSDL nền địa lý và các yếu tố bổ sung cho mục tiêu huấn luyện
địa hình quân sự, diễn tập của Quân đội.
- Xác lập quy trình công nghệ thành lập cơ s dữ liệu GIS phục vụ mục đích
quân sự.
- Ứng dụng thử nghiệm:
+ Xây dựng cơ s dữ liệu GIS phục vụ mục đích huấn luyện quân sự, diễn
tập trong quân đội.
+ Xây dựng một số mơ hình 3D tỷ lệ lớn khu vực trung tâm chỉ huy, khu vực
tập bài.
+ Xây dựng văn kiện diễn tập từ cơ s dữ liệu GIS bằng việc sử dụng phần
mềm chuyên ngành.
3. Đối tượng nghiên cứu
Cơ s dữ liệu GIS phục vụ mục đích huấn luyện các hình thức chiến thuật
cấp đại đội, tập trung các đối tượng dạng đường, dạng điểm, dạng vùng có ảnh
11


hư ng tới đường cơ động, hành trú quân, vận động tiến cơng…. Mơ hình địa hình
3D tỷ lệ lớn các khu vực huấn luyện chiến thuật cho học viên đào tạo sĩ quan cấp
phân đội trình độ đại học

Trường Sĩ quan Chính trị, khu trung tâm điều hành, chỉ

huy, khu vực quân sự.
4. Phạm vi nghiên cứu
4.1. Phạm vi khơng gian:
Nghiên cứu tập trung cho các dạng địa hình đặc trưng ảnh hư ng đến các hình
thái chiến thuật bộ binh, huấn luyện địa hình trong phạm giáp ranh 03 huyện: Thạch

Thất, Lương Sơn - Hà Nội, Kỳ Sơn - Hịa Bình (khu vực huấn luyện của Trường Sĩ
quan Chính trị thuộc 2 mảnh bản đồ 1/25.000, Xuân Mai, Xóm Dự): địa hình núi, đồng
bằng và đồng bằng trung du, khu dân cư đô thị, khu dân cư nông thôn.
4.2. Phạm vi khoa học:
Nghiên cứu tập trung vào việc xác lập mơ hình cấu trúc, quy trình xây
dựng và cập nhật cơ s dữ liệu GIS phục vụ huấn luyện quân sự, diễn tập trong
quân đội từ công nghệ GIS, công nghệ định vị.
5. Kết quả nghiên cứu
- Quy trình cơng nghệ xây dựng cơ s dữ liệu GIS phục vụ cho các mục đích
quân sự.
- Xây dựng bộ cơ s dữ liệu GIS tỷ lệ 1/25.000 phục vụ mục đích huấn luyện
quân sự, diễn tập trong quân đội khu vực giáp ranh 03 huyện: Thạch Thất - Hà Nội,
Lương Sơn, Kỳ Sơn - Hịa Bình.
- Mơ hình 3D tỷ lệ 1/250 các khu vực: trung tâm chỉ huy Trường Sĩ quan
Chính trị, một số đơn vị bạn, địa phương trên địa bàn.
- Mơ phỏng lại q trình diễn tập sử dụng cơ s dữ liệu GIS khu vực giáp
ranh 03 huyện: Thạch Thất - Hà Nội, Lương Sơn, Kỳ Sơn - Hịa Bình bằng phần
mềm chun ngành.
6. Ý nghĩa khoa học và thực tiễn của luận văn
* Ý nghĩa khoa học

12


Góp phần bổ sung cơ s khoa học trong xây dựng cơ s dữ liệu GIS phục vụ
mục đích huấn luyện quân sự, diễn tập trong quân đội phù hợp với điều kiện thực tế
của ngành Địa hình quân sự.
Kết quả của luận văn có thể được sử dụng làm cơ s để phát triển cho các
dạng sản phẩm CSDL bản đồ địa hình theo mục đích khác nhau.
* Ý nghĩa thực tiễn

Sản phẩm của đề tài được sử dụng trong huấn luyện chiến thuật, địa hình và
diễn tập hàng năm của Trường Sĩ quan Chính trị - Bộ Quốc phịng. Là sản phẩm
tham khảo cho các mục đích huấn luyện quân sự khác.
Làm cơ s cho quân đội nghiên cứu, xây dựng dữ liệu GIS phục vụ huấn
luyện, diễn tập trong thời gian tới.
7. C s

liệu

- Dữ liệu về cơng tác huấn luyện Địa hình qn sự do Cục Bản đồ quân đội
cung cấp. Các dữ liệu liên quan đến hoạt động của Trường Sĩ quan Chính trị, nhiệm
vụ huấn luyện quân sự, đào tạo cán bộ trong đơn vị.
- Bản đồ địa hình giấy tỷ lệ 1/25.000, 1/50.000.
- Cơ s dữ liệu nền địa lý tỷ lệ 1/50.000
- Mơ hình số độ cao DEM tỷ lệ 1/50.000.
- CSDL mạng GTVT quân sự do Cục Bản đồ quân đội cung cấp.
8. Phư ng pháp nghiên cứu:
- Phương pháp tổng hợp tài liệu: trên thực tế, phương pháp tổng hợp tài liệu
giúp tìm hiểu, củng cố, phát triển về cơ s

khoa học, phương pháp và công

nghệ thuộc các vấn đề liên quan đến nội dung nghiên cứu. Đồng thời, phương pháp
này cũng hỗ trợ khả năng phân tích, đánh giá các khía cạnh khoa học, cơng nghệ để
đi đến đề xuất những giải pháp và kết luận phù hợp với đề tài nghiên cứu.
- Phương pháp bản đồ: Phương pháp này giúp đọc và phân tích bản đồ, trình
bày nền bản đồ, thu thập thông tin từ bản đồ giấy.
- Phương pháp điều tra thực địa: để thu thập số liệu địa hình, địa vật, làm rõ
những vấn đề của thực tiễn, đánh giá nhu cầu và xây dựng cơ s dữ liệu phục vụ cho
13



các nghiên cứu của đề tài. Phương pháp điều tra thực địa còn được sử dụng để: thử
nghiệm với dữ liệu kết quả tại khu vực thực địa để kiểm tra và đánh giá các ưu việt so
với các dạng dữ liệu trước đó.
- Phương pháp GIS: Phương pháp GIS đã được sử dụng để thiết kế, tổ chức
xây dựng cơ s dữ liệu thuộc tính và khơng gian cho các thực thể tại khu vực
nghiên cứu cho mục đích cập nhật CSDL nền địa lý trong nội dung luận án.
9. Cấu trúc của luận văn
Luận văn được cấu trúc thành 3 chương chưa kể phần m đầu, kết luận, tài
liệu tham khảo và phụ lục với chi tiết như sau:
Chư ng 1. Cơ s lý luận và phương pháp nghiên cứu.
Chư ng 2. Xây dựng CSDL GIS phục vụ huấn luyện, diễn tập trong Quân đội.
Chư ng 3. Thử nghiệm xây dựng mơ hình địa hình 3D tỷ lệ lớn một số khu
vực trọng tâm trong diễn tập và xây dựng văn kiện tác chiến bằng phần mềm
chuyên ngành.

14


Chư ng 1: CƠ SỞ LÝ LUẬN VÀ PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU
1.1. C s lý luận
1.1.1. Tổng quan nghiên cứu xây dựng cơ sở dữ liệu GIS phục vụ quân đội
1.1.1.1. Tổng quan về xây dựng CSDL GIS phục vụ huấn luyện, diễn tập trong quân đội
Hiện nay, trước yêu cầu mới ngày càng cao của Chiến lược quân sự quốc
phòng Việt Nam đòi hỏi cần tập trung nâng cao chất lượng huấn luyện, nhất là huấn
luyện chiến đấu và sẵn sàng chiến đấu

các đơn vị trong toàn quân. Đây là nhiệm


vụ đặc biệt quan trọng góp phần tăng cường khả năng tác chiến của Quân đội trong
điều kiện mới. Tuy nhiên, việc nâng cao chất lượng huấn luyện, diễn tập

các đơn

vị luôn chịu sự tác động của nhiều yếu tố từ nội dung, chương trình, chất lượng đội
ngũ giáo viên, phương pháp tổ chức huấn luyện đến các điều kiện vật chất đảm bảo
cho huấn luyện như: thao trường, bãi tập, vũ khí, trang bị..., với sự tham gia bảo
đảm, phục vụ của nhiều lực lượng và nhiều ngành khác nhau; trong đó phải kể đến
sự tham gia đắc lực trong cơng tác bảo đảm tư liệu địa hình quân sự. Mục đích là
nhằm cung cấp một bức tranh chính xác và hồn chỉnh về chiến trường, vị trí của
đối phương và đồng minh, lực lượng quân ta và đồng bộ hoạt động của các đơn vị
tác chiến (Trần Văn Thắng, 2016). [16]. Nhờ sự hiện đại hóa này, người chỉ huy và
chiến sĩ có nhiều thơng tin cùng một lúc để phân tích, đánh giá tình hình một cách
chính xác và đưa ra quyết định nhanh chóng, kịp thời. Khung thời gian người chỉ
huy hạ quyết tâm chiến đấu, triển khai lực lượng, phát triển chiến đấu nhanh hơn
bao giờ hết, chỉ cịn tính bằng giờ, thậm chí là phút. Những thơng tin được xử lý
nhanh chóng, chính xác sẽ giúp người chỉ huy luôn theo sát đối phương, duy trì sức
ép lên đối phương và hành động trước đối phương để giành chiến thắng (Bộ Quốc
phòng, 2004). [1].
Quân đội nước ta đã và đang được đầu tư, nâng cấp các trang, thiết bị, vũ khí
hiện đại. Đặc biệt, không quân, hải quân và cảnh sát biển Việt Nam được đầu tư
nâng cấp cả về số lượng và chất lượng như máy bay Su-30MK2, Su-22, tàu ngầm
Kilo, tàu khu trục, tên lửa...Tuy nhiên, việc bảo đảm CSDL GIS cho các hoạt động
các lĩnh vực đã được quan tâm nhưng còn thiếu nhiều, khả năng cập nhật, xử lý
15


thơng tin cịn hạn chế. Khác với các loại vũ khí trước đây, các loại vũ khí thế hệ
mới và hiện đại của Quân đội hiện nay luôn sử dụng cơ s dữ liệu địa hình được cài

nạp, tích hợp với hệ thống điều khiển của khí tài. Trong khi đó, vấn đề bảo đảm cơ
s dữ liệu địa hình cho các hoạt động của các đơn vị, đặc biệt là các loại vũ khí
trang bị hiện đại mới cịn nhiều bất cập, chưa được quan tâm thích đáng, một số dự
án đầu tư chưa quan tâm xem xét đến vấn đề sử dụng CSDL của Việt Nam, vì vậy
bị hạn chế về khả năng sử dụng, không phát huy hiệu quả tính năng kỹ chiến thuật
của trang bị, vũ khí (do CSDL của thế giới có tỷ lệ nhỏ, độ chính xác thấp, khơng
được cập nhật thường xun), thậm trí rất tốn kinh phí nếu phải bổ sung hợp đồng
tích hợp CSDL (Trần Văn Thắng, 2016). [16]. Trước yêu cầu nhiệm vụ cơng tác
ĐHQS trong tình hình mới, nhu cầu sử dụng CSDL địa hình ngày càng phong phú,
đa dạng với các yêu cầu cao về các chỉ tiêu kỹ thuật cũng như đảm bảo khối lượng
lớn, dữ liệu phải được thường xuyên cập nhật đòi hỏi phải đổi mới, nâng cao quy
trình cơng nghệ sản xuất, nhất là cung cấp kịp thời cho việc huấn luyện sẵn sàng
chiến đấu.
1.1.1.2. Tổng quan các nghiên cứu và ứng dụng trên thế giới
Công tác xây dựng cơ s dữ liệu GIS trong quân sự đã được nhiều quốc gia
thực hiện. Do tính chất bí mật qn sự, các cơng trình này thường do chính các cơ
quan quân sự của các nước tiến hành nghiên cứu. Với các quốc gia có tiềm năng
quân sự mạnh như Hoa Kỳ, Trung Quốc, Nga hay Israel, cơ s dữ liệu GIS được
được tích hợp chặt chẽ trong các hệ thống quản lý, và được sử dụng linh hoạt cho
xây dựng các mơ hình diễn tập, huấn luyện.
Hoa Kỳ là nước đi đầu trong công nghệ số địa hình, hệ thống CSDL GIS của
quân đội Mỹ đã đáp ứng kịp thời cho công nghệ mô phỏng, công nghệ cao trong các
cuộc chiến tranh với các nước đồng minh như chiến tranh vùng Vịnh, chiến tranh
Nam Tư, Iraq, Seria...Ưu điểm của hệ thống này là khả năng làm chủ tình hình trên
chiến trường, cho phép hoạt động tác chiến từ xa, mơ phỏng 3D các hình thái chiến
trường trước khi thực binh xuất trận để đánh giá khả năng chiến thắng, khả năng
hiệp đồng giữa các lực lượng, dự báo các tình huống phát sinh sau đó đưa ra các
16



giải pháp xử lý nhanh chóng và hiệu quả. Hoạt động tập trận, huấn luyện của quân
đội Mỹ được thử nghiệm và luyện tập thành thạo trên công nghệ tại ảo, mơ phỏng
kịch bản sau đó tiến hành huấn luyện trên thực địa, các khái niệm như “chiến trường
trong suốt”, “chiến trường số hóa”, “tác chiến theo thời gian thực”, phản ánh một
cách khá sinh động về khả năng cũng như những ưu thế quân sự vượt trội về vũ khí,
trang bị trinh sát, tình báo của Mỹ trong chiến tranh cục bộ có sử dụng vũ khí cơng
nghệ cao (Đặng Đồng Tiến, 2018). [14].
Trong những năm gần đây, quân đội Trung Quốc đã xây dựng và khai thác có
hiệu quả CSDL GIS trong huấn luyện, đào tạo; tập trận, diễn tập có sử dụng các phần
mềm mơ phỏng chiến trường, tổ chức, khai thác tốt CSDL địa hình trong tổ chức diễn
tập quy mô lớn trên sa bàn ảo, sa bàn 3D...Đặc biệt, đã áp dụng và triển khai hiệu quả
mơ hình chiến tranh mạng điện tử (integrated network electronic warfare - inew).
Hiện tại, các phi công Trung Quốc đang sử dụng kính thực tế ảo 3D để huấn luyện
trong các điều kiện môi trường khác nhau. Nhờ sự phát triển của công nghệ thực tế
ảo, thiết bị này khơng chỉ phục vụ thực hành huấn luyện mà cịn có thể sử dụng vào
nhiều mục đích khác như xâm nhập vào hệ thống mạng của đối phương. Được coi là
một cường quốc quân sự bên cạnh Hoa Kỳ, Nga là nước có chiến lược đầu tư, quan
tâm tới hệ thống CSDL GIS trong các hoạt động quân sự hết sức chun nghiệp. Một
ví dụ cho thấy trong trình chiếu mô phỏng cuộc chiến tranh 5 ngày tại Grudia, quân
sự Nga đã chuẩn bị kỹ lưỡng và nghiên cứu các kịch bản, tình huống trên sa bàn ảo
3D. Ứng dụng CSDL, cơng nghệ mơ phỏng trong chế tạo vũ khí, trang bị đạn dược,
các xí nghiệp của khối qn sự-cơng nghiệp Nga bắt đầu sử dụng công nghệ in 3D để
sản xuất các linh kiện xe tăng thế hệ mới T-14 và các loại xe chiến đấu khác trên nền
tảng "Armata". Đối với Quân đội Nga, việc cung cấp CSDL GIS cho rô-bốt trinh sát
Blát-pho-ma-M (Platforma-M), xe chiến đấu bộ binh khơng người lái A-gơ (Argo),
rơ-bốt rà phá mìn Uran-6, xe thiết giáp Uran-9 đã được đưa vào sử dụng; trong đó, có
nhiều loại được đưa vào biên chế và tham chiến trên các chiến trường. Phần mềm
GIS Panorama được hầu hết các cơ quan chính phủ và các tổ chức phi chính phủ sử
dụng trong đó có Bộ quốc phòng Nga. Bộ phần mềm GIS Panorama đã phát triển và
17



tích hợp hầu hết các tính năng của một hệ thống GIS hiện nay như: Quản lý bản đồ,
ảnh viễn thám trong ngân hàng dữ liệu; các chức năng nhập, xuất các định dạng dữ
liệu khác nhau; các công cụ biên tập, hiển thị, phân tích dữ liệu 2D, 3D; các cơng cụ
tổng qt hóa cơ s dữ liệu bản đồ,...Ngồi ra, Cơng ty KB Panorama cũng giới thiệu
các phiên bản phần mềm GIS Panorama thu gọn được cài đặt trên các thiết bị di động
phục vụ đo đạc và điều tra ngoại nghiệp, các phiên bản phần mềm phục vụ xuất bản
dịch vụ bản đồ trực tuyến. Đặc biệt, bộ phần mềm GIS Panorama đang tập trung phát
triển về khả năng tổng quát hóa tự động cơ s dữ liệu, bản đồ địa hình từ tỷ lệ lớn về
tỷ lệ nhỏ (Đặng Đồng Tiến, 2018). [14].
Là nước chú trọng đầu tư, phát triển các ứng dụng, vũ khí trong quân sự,
Israel là quốc gia có tiềm lực quân sự mạnh nhất Trung Đông, sức mạnh của nước
này nằm

kho vũ khí hiện đại và chiến lược tác chiến đỉnh cao, họ đã nghiên cứu

hệ thống mơ phỏng chiến trường có tên là UBS2000, đây là hệ thống tương tác tự
động hóa điều khiển từ s chỉ huy trung tâm tới từng mặt trận. Từng nhóm tác chiến
được trang bị các hệ thống định vị, xe đo nối trận địa và cơ s dữ liệu không gian 3
chiều nơi tác chiến (Đặng Đồng Tiến, 2019). [15].
1.1.1.3.Tổng quan các nghiên cứu và ứng dụng trong nước
Trong những năm vừa qua, trên nền bản đồ số, CSDL nền ĐHQS đa tỷ lệ và
đặc biệt là các phần mềm chuyên dụng do Cục Bản đồ quân đội độc lập hoặc phối
hợp sản xuất đã được chuyển giao kịp thời cho các đơn vị toàn quân nhằm hỗ trợ
công tác nghiên cứu, huấn luyện, diễn tập các cấp (Diễn tập Miền Bắc năm 2002
(MB-02), Miền Nam năm 2004 (MN-04), Phịng Khơng năm 2014 (PK-14)…); đặc
biệt rất hiệu quả đối với các cuộc diễn tập khu vực phòng thủ các tỉnh, thành (như Đà
Nẵng năm 2006, Hà Nội năm 2007, Lào Cai năm 2013...); hỗ trợ đắc lực cho các đơn
vị xây dựng kế hoạch, văn kiện ngành và chuẩn bị các kịch bản trong diễn tập. Nhờ

có CSDL nền ĐHQS, mà ngày nay cơng tác nghiên cứu, đánh giá địa hình, mơ phỏng
các hoạt động tác chiến trên nền địa hình 3D đã được thực hiện một cách nhanh
chóng, hiệu quả; các cơng cụ hỗ trợ biên tập, viết vẽ và trình chiếu các văn kiện tác
chiến ngày càng được hoàn thiện, tiện lợi, mỹ quan trên cả địa hình 2D và 3D (Trần
18


Văn Thắng, 2016). [16]. Tuy nhiên, CSDL GIS chỉ phục vụ

cấp chiến lược, để bảo

đảm cho huấn luyện, diễn tập cấp chiến thuật (cấp nhỏ) còn nhiều hạn chế.
+ Cục bản đồ - Bộ Tổng Tham mưu: Nghiên cứu, làm chủ cơng nghệ, quy
trình khai thác sử dụng ảnh vệ tinh cho các mục đích như thành lập, cập nhật bản
đồ, xây dựng CSDL địa hình và thơng tin địa lý; hỗ trợ trong giải quyết các bài tốn
phân tích, chiết xuất thơng tin chun đề; đo vẽ mơ hình số độ cao (DEM) từ cặp
ảnh lập thể ảnh hàng không chụp bằng máy ảnh kỹ thuật số Vexcel Ultracam XP và
ảnh vệ tinh; ứng dụng thiết bị bay không người lái có điều khiển (UAV) trong thành
lập bản đồ tỷ lệ lớn có độ chính xác cao, bản đồ 3 chiều (bản đồ 3D); quay phim và
truyền hình ảnh trực tiếp từ hiện trường về Trung tâm điều hành, chỉ huy trong Diễn
tập ứng phó thảm họa các nước ASEAN (ARDEX-13)... Cục cịn chủ động nghiên
cứu thành cơng quy trình bay chụp ảnh bằng thiết bị UAV để thành lập bản đồ 3D
có độ chính xác cao. Kết quả nghiên cứu đã nhanh chóng được áp dụng trong thực
tế sản xuất, đem lại hiệu quả kinh tế cao trong công tác quy hoạch quản lý sử dụng
đất, thiết kế, khảo sát các tuyến đường giao thông, đường điện... Để nâng cao hiệu
suất khai thác sử dụng các trang thiết bị, vũ khí mới đưa vào trang bị; ứng dụng
cơng nghệ bản đồ tiên tiến và chủ động lập trình, xây dựng các bộ công cụ hỗ trợ
tham mưu địa hình, viết vẽ và trình chiếu văn kiện tác chiến. (Trần Văn Thắng,
2018). (Trần Văn Thắng, 2018). [17].
+ Học viện Kỹ thuật Quân sự (KTQS): Từ sự kết hợp của các lĩnh vực tốn

học, cơng nghệ thơng tin, mơ hình hóa, điều khiển học, điện tử, cơ khí… mơ hình
“trường bắn ảo” được ra đời với thiết kế nhỏ, gọn (lắp đặt trên diện tích từ 15 m2
đến 30 m2), CSDL được tích hợp đầy đủ các tính năng của thao trường thật, vũ khí
thật, đã giải quyết được những vấn đề khó khăn thường gặp trong q trình học tập,
huấn luyện như: thao trường, vũ khí, thời tiết... Trong số các sản phẩm ứng dụng
CSDL GIS đó là: ứng dụng CNMP trong Ca-bin lái tàu sông, lái ô tô và một số xe
đặc chủng; Mô phỏng trong diễn tập chỉ huy tham mưu kỹ thuật; Mô phỏng bắn
tăng, bắn tên lửa B72; Trường bắn ảo mô phỏng huấn luyện bắn súng bộ binh là sản

19


phẩm điển hình đã được ứng dụng tại nhiều đơn vị của Bộ Quốc phịng và Bộ Cơng
an, góp phần thiết thực nâng cao chất lượng huấn luyện.
+ Một số đơn vị khác: Việc ứng dụng CSDL nền ĐHQS được nghiên cứu
triển khai ngày càng sâu rộng trong Quân đội. Nhiều bài tốn chun ngành trong
tồn qn đã được phối hợp giải quyết, trên cơ s ứng dụng có hiệu quả các cơng
nghệ Địa hình tiên tiến (Định vị, Viễn thám, Bản đồ số, GIS và Mơ phỏng), trong
đó một số sản phẩm tiêu biểu đã hoàn thành như: Thiết kế CSDL và xây dựng phần
mềm quản lý kho Xăng dầu cho Cục Xăng dầu/Tổng cục Hậu cần; ngoài cơ s dữ
liệu thông tin được lưu dưới dạng số và giấy, từng kho Xăng dầu được mô phỏng
3D, giúp cho người chỉ huy có thể đưa ra các phương án quy hoạch tối ưu, đồng
thời xây dựng các phương án phòng, chống cháy nổ hiệu quả sát thực tế; CSDL Hệ
thống Y tế tồn qn, bao gồm: Các thơng tin về cơ s Y tế, biên chế, tổ chức, trang
bị với thơng tin chi tiết tới từng nhóm theo chun ngành (bác sỹ, dược sỹ...), theo
trình độ (tiến sỹ, thạc sỹ...) hoặc theo số lượng (giường bệnh, xe ca, cứu thương)....
giúp cho lãnh đạo, chỉ huy ngành nắm bắt thông tin nhanh chóng, chính xác trong
thời bình, xây dựng các phương án, tổ chức huy động lực lượng bảo đảm xử lý kịp
thời trong các tình huống chiến tranh, thiên tai...
Cục Quân nhu - Tổng cục Hậu cần xây dựng phần mềm và cơ s dữ liệu về

quân nhu cho phép quản lý các thông tin về điều kiện tự nhiên (khí hậu, thủy văn, tài
nguyên đất...), đánh giá hiện trạng và quy hoạch các vùng nguyên liệu, lương thực,
thực phẩm... phục vụ cho các hoạt động quân sự (Trần Văn Thắng, 2018). [17].
Để nâng cao hiệu suất khai thác, sử dụng các trang thiết bị, vũ khí được
Quân đội đầu tư mua sắm, đã chủ động nghiên cứu xây dựng CSDL nền ĐHQS đa
tỷ lệ, tích hợp hệ thống với các phương thức truyền số liệu, định vị vệ tinh, định vị
quán tính để sản xuất các Bộ thiết bị định vị, dẫn đường và quản lý các phương tiện
quân sự di động (như: các Bộ thiết bị và CSDL quản lý, dẫn đường máy bay trực
thăng, máy bay vận tải; các Xe cứu hộ cứu nạn tại Quân khu 4, 5, BTL Công Binh;
các Bộ thiết bị định vị dẫn đường trên biển cho các tàu hải quân, tàu cảnh sát biển:

20


Đến hết năm 2015 đã lắp được 59 Bộ thiết bị; Bộ thiết bị cấp cứu phi cơng có cài
đặt CSDL nền ĐHQS...).
+ Ứng dụng trong thiết kế xây dựng hạ tầng cơ sở: Thiết kế - qui hoạch là một
trong những lĩnh vực rộng lớn rất cần mơ hình địa hình 3D. Từ thiết kế giao thơng, đơ
thị, cơng trình cơng cộng đến thiết kế nhà máy thuỷ điện đều cần đến các thơng tin
chính xác này để nghiên cứu tình trạng hiện thời, tính tốn khối lượng đào đắp để đưa
ra phương án tối ưu, lên kế hoạch giải toả và tái định cư, hiển thị mơ hình thiết kế, lấy
ý kiến đóng góp, trình duyệt.
+ Ứng dụng trong giám sát thiên tai (phòng ngừa, giảm nhẹ và đánh giá tác
hại): Việc mơ hình hố vùng lưu vực sơng dựa trên dữ liệu địa hình 3D, các thơng
tin tại các điểm nút (các mặt cắt ngang, mặt cắt dọc), dữ liệu về lượng mưa, lượng
nước bị giữ lại và sức chứa của lưu vực có thể được dùng để đưa ra các dự báo về
khoảng thời gian, phạm vi ngập lụt và đề xuất các biện pháp phòng ngừa. Trong quá
trình đang xảy ra thiên tai dựa trên các nội dung của mơ hình địa hình 3D, cơ quan
phụ trách có thể đưa ra các quyết định tức thời, chính xác về việc di rời dân và tài
sản, giảm nhẹ thiệt hại về người và của, đánh giá thiệt hại và đưa ra các biện pháp

cứu trợ hiệu quả. Phòng chống cháy rừng, phòng chống sụt l đất cũng có thể tiến
hành một cách rất hiệu quả dựa trên thơng tin của mơ hình địa hình 3D. Từ DEM,
dữ liệu về lớp phủ thực vật kết hợp với các thơng tin về lượng mưa, chiều gió, độ
ẩm, chất đất,... có thể đưa ra các cảnh báo, các phản ứng tức thời và các phương án
nhằm giảm thiểu thiệt hại do thiên tai gây ra.
+ Ứng dụng trong viễn thông: DEM cũng đã được ứng dụng trong viễn
thông để thiết kế các trạm phát sóng, tiếp sóng dựa trên phân tích về vùng thơng
hướng nhìn. Nhưng gần đây với q trình đơ thị hố, các khu nhà cao tầng mọc lên
rất nhanh thì DEM khơng cịn khả năng cung cấp đủ thông tin cho việc quản lý viễn
thông nữa nhất là trong các khu vực mật độ dân số cao. Mơ hình địa hình 3D hoặc
một biến thể của nó là mơ hình thành phố 3D có thể cung cấp thông tin đầy đủ hơn
cho việc chọn các vị trí tối ưu để xây dựng trạm thu phát, đảm bảo việc truyền phát
sóng được thực hiện hiệu quả nhất.
21


+ Ứng dụng trong hàng không: Với ưu điểm về môi trường hiển thị ba chiều
rất giống với thế giới thực, mơ hình địa hình 3D được sử dụng cho các ứng dụng mơ
phỏng địa hình trong lĩnh vực qn sự, hàng không... Bằng cách kết hợp các nội
dung mô hình địa hình 3D với cơ s dữ liệu của sân bay, các cơng ty phần mềm có
thể cung cấp cho các sân bay công cụ để thiết lập một hệ thống phịng tránh các va
chạm hàng khơng, cảnh báo tiếp cận sân bay và quản lý các chuyến bay. Việc bay
mô phỏng dùng trong việc huấn luyện phi công cũng sẽ có tính hiện thực hơn nếu
có các thơng tin mơ hình địa hình kết hợp với hệ thống định vị GPS thời gian thực
đặt trên máy bay.
+ Ứng dụng trong du lịch: Trong du lịch, việc tạo những tua du lịch ảo trên
nền mơ hình địa hình 3D giúp khách hàng có khái niệm rõ ràng hơn về những nơi
mình sẽ đến và cảnh quan

đó, đây cũng là một cách tiếp cận thị trường hiệu quả.


Khách du lịch có thể thực hiện việc quan sát ba chiều hay bay mơ phỏng để tìm hiểu
cảnh quan thiên nhiên của vùng được quan tâm. Họ cũng có thể được cung cấp các
thông tin về cơ s hạ tầng, khách sạn, các hoạt động vui chơi, giải trí, ... nhờ các
cơng cụ hỏi đáp của GIS.
+ Ứng dụng trong giáo dục: Các ứng dụng trong giáo dục phần lớn dựa trên
các sản phẩm multimedia hiển thị thế giới thực thiết kế riêng cho học sinh nhất là
trong môn địa lý, lịch sử. Các sản phẩm này tăng khả năng tiếp thu bài giảng và gây
được hứng thú rất lớn đối với học sinh.
1.1.2. Một số khái niệm cơ bản
1.1.2.1. Một số khái niệm dùng trong cơ sở dữ liệu GIS (Cục Bản đồ - BTTM, 2008). [7]
- Bản đồ địa hình là hình ảnh thu nhỏ một phần bề mặt Trái Đất lên mặt
phẳng theo quy luật toán học nhất định; trên bản đồ các yếu tố địa hình, địa vật
được biểu thị bằng hệ thống ký hiệu quy ước, được tổng qt hóa.
- Bản đồ địa hình qn sự là bản đồ địa hình được sản xuất để phục vụ cho các
hoạt động quân sự; nội dung của bản đồ địa hình quân sự được thể hiện theo quy định
của quân đội. Bản đồ địa hình quân sự gồm bản đồ cấp chiến thuật, bản đồ cấp chiến
dịch, bản đồ cấp chiến lược.
22


+ Bản đồ cấp chiến thuật là bản đồ địa hình quân sự tỷ lệ lớn, thường được
các đơn vị cấp chiến thuật sử dụng trong tác chiến. Đặc điểm của loại bản đồ này là
địa hình, địa vật được biểu thị chi tiết. Điều đó giúp cho việc nghiên cứu, đánh giá
thực địa được tỷ mỉ, chính xác; thuận tiện cho nghiên cứu địa hình và chỉ huy bộ đội
cấp chiến thuật.
+ Bản đồ cấp chiến dịch là bản đồ địa hình quân sự tỷ lệ trung bình, thường
được các đơn vị cấp chiến dịch sử dụng trong tác chiến. Đặc điểm của loại bản đồ
này là địa hình, địa vật được biểu thị có chọn lọc, mức độ tỷ mỉ thấp, song tính khái
quát cao; được dùng cho việc nghiên cứu địa hình và chỉ huy bộ đội trên khu vực

quân khu, quân đoàn.
+ Bản đồ cấp chiến lược là bản đồ địa hình quân sự tỷ lệ nhỏ, đặc điểm của loại
bản đồ này là địa hình, địa vật được biểu thị mang tính khái quát cao; được dùng cho
việc nghiên cứu địa hình và chỉ huy bộ đội phạm vi cấp chiến lược.
- Công nghệ mô phỏng: là bộ môn khoa học thiết kế và phân tích mơ hình
thực thể vật lý hoặc lý thuyết thơng qua mơ hình số trên máy tính.
- Mơ phỏng địa hình: là q trình tái hiện lại khơng gian 3 chiều trong thời
gian thực của một đơn vị lãnh thổ. Trong các hoạt động quân sự, để nắm bắt được
chi tiết các yếu tố địa hình khu vực, tạo điều kiện thuận lợi cho người chỉ huy phát
huy được những thuận lợi cũng như lường trước những khó khăn trong việc triển
khai, bố trí và làm chủ trận địa, cơng tác tham mưu địa hình thường sử dụng các sa
bàn bằng đất. Tuy sa bàn đã đáp ứng được hầu hết các yếu tố địa hình một cách trực
quan và diễn tả được ý định bố trí lực lượng của người chỉ huy, nhưng cơng việc
này rất khó thực hiện trong điều kiện chiến tranh, không thể hiện được đúng tỷ lệ 3
chiều của địa hình, hạn chế về tầm quan sát, khó thay đổi được tỷ lệ, khó thay đổi
phương án tác chiến theo ý định của người chỉ huy. Công nghệ mô phỏng ra đời đã
khắc phục được những nhược điểm của phương pháp truyền thống trước đây.
- Mơ hình số bề mặt (Digital Surface Model - DSM) là một mơ hình số độ
cao miêu tả bề mặt mặt đất và bao gồm cả các đối tượng vật thể trên đó như các
cơng trình xây dựng, thực vật, địa hình giao thơng...
23