- Các lĩnh vực dùng chung và chia sẻ kỹ thuật và cung cấp dữ liệu cho GIS là:
- Trắc địa
- Bản đồ
- Viễn thám
- Các lĩnh vực áp dụng công nghệ GIS như là một công cụ để quản lý, phân tích dữ liệu và trợ giúp tạo quyết định
- Quản lý và điều tra tài nguyên
- Quản lý và qui hoạch đô thị (Urban Information Systems)
- Quản lý đất và giải thửa, thuế (Land Information Systems)
- Quản lý cơ sở hạ tầng (AM/FM)
- Nghiên cứu, đánh giá thị trường
- Phân phối giao thông vận tải
- Hoạt động về nghiên cứu khoa học trong các trường đại học và các viện nghiên cứu.
Các bài toán ứng dụng của công nghệ gis
Bản đồ
- Có 2 lĩnh vực chính ứng dụng vào GIS trong bản đồ:
- Tự động hoá quá trình xây dựng bản đồ
- Sản xuất những bản đồ mới qua phân tích, xử lý dữ liệu
- Ứng dụng máy tính trong bản đồ:
- Ưu điểm chính trong tự động hoá là sửa chữa dễ dàng
- Các đối tượng có thể thay đổi trong bản đồ số mà không cần vẽ lại
- Tỷ lệ và phép chiếu thay đổi dễ dàng
- Sự khác biệt giữa tự động hoá bản đồ và GIS như sau:
- Tạo bản đồ đòi hỏi: hiểu biết về vị trí của đối tượng, giới hạn thuộc tính
- GIS đòi hỏi: hiểu biết về vị trí của đối tượng và quan hệ giữa đối tượng và thuộc tính
Ở đây là sự khác biệt giữa cơ sở dữ liệu bản đồ và cơ sở dữ liệu có tính topology. Các phép toán phân tích bản đồ được sử dụng để phân tích dữ liệu bản đồ số. Bản đồ đóng vai trò sống còn của sự thành công trong GIS.
Hiện nay, công nghệ số dùng trong phần lớn công đoạn của quá trình xây dựng bản đồ. Cụm từ “bản đồ để bàn-desktop mapping” nhấn mạnh khả năng truy nhập trên các người dùng số có sự khác biệt với “desktop publishing”
Trắc địa
Trắc địa là khoa học về đo đạc và xác định vị trí của các đối tượng trên mặt trái đất. Trong thiết kế đường, mô hình DEM được sử dụng rất nhiều: tính khối lượng, hiển thị 3 chiều.
Các phát triển mới trong công nghệ:
- Thiết bị đo đạc máy đo điện tử “total station “
- Hệ thống định vị toàn cầu GPS (Global Positioning System)
- Liên kết trực tiếp giữa thiết bị trắc địa và cơ sở dữ liệu không gian.
* Đặc điểm trong lĩnh vực này:
- Tỷ lệ lớn, đo đạc với sự chính xác đến mm độ phân giải trong mô hình DEM cao
- Mô hình dữ liệu dùng loại vector.
Viễn thám
Đây là lĩnh vực cung cấp dữ liệu cho GIS. Viễn thám cho phép thu thập thông tin về trái đất từ vệ tinh hay máy bay.
Hai nguyên tắc chính của viễn thám dùng với GIS:
- Chất lượng và giá trị dữ liệu được cải thiện qua độ chính xác của phép phân loại.
- Để có đầy đủ thông tin cho tạo quyết định, cần kết hợp với các lớp thông tin khác không gian quan sát được từ ngoài không gian. Ví dụ: ranh giới hành chính.
* Đặc điểm ứng dụng trong lĩnh vực này:
- Tỷ lệ bao trùm nhiều tỷ lệ phụ thuộc vào độ cao bay chụp và khả năng thiết bị
- Mô hình dữ liệu thu thập chủ yếu ở dạng raster
- Ảnh sau khi phân loại có thể chuyển sang dạng vector hoặc input vào GIS
Viễn thám giao tiếp với GIS như là một hướng đang được phát triển hiện nay. Cả hai lĩnh vực đều đang được phát triển.
Trong viễn thám, các hệ thống bao gồm các chức năng xử lý ảnh.Giao tiếp là không khó khăn về mặt kỹ thuật, tuy nhiên vẫn còn có sự không tương thích về mô hình dữ liệu, format chuẩn và độ phân giải không gian.
Nhiều phần mềm GIS có chức năng chuyển đổi dữ liệu từ các hệ thống viễn thám và hiển thị dữ liệu vector trên nền ảnh viễn thám
Bản đồ ảnh: ảnh đã được nắn chỉnh, đưa các yếu tố toán học về bản đồ lên: phép chiếu, toạ độ, điểm khống chế, khung, lưới..v..v..
Trong các ngành khoa học và công tác nghiên cứu
- Ứng dụng GIS trong nghiên cứu khoa học đang được phát triển
- Trợ giúp nghiên cứu môi trường toàn cầu- global science
- Tìm kiếm các yếu tố tạo nên các dịch bệnh - Vệ sinh dịch tễ
- Tìm hiểu sự thay đổi trong di cư, phân bố dân số, kinh tế xã hội
- Tìm hiểu mối quan hệ giữa phân bố loài và môi trường sống: sinh thái học
- GIS được gọi là công nghệ được dùng trong nghiên cứu như một công cụ
- Trong khoa học thống kê
* Đặc điểm:
- Tỷ lệ: rất lớn đến rất nhỏ
- Chức năng: chồng xếp, để kết hợp, so sánh các lớp thông tin khác nhau như
- Nội suy
- Hiển thị dữ liệu
- Phân tích 3D, các ứng dụng phụ thuộc thời gian
Các ứng dụng trong môi trường, tài nguyên
- Điều tra và quản lý môi trường, tài nguyên là một trong những ứng dụng sớm nhất của GIS
- Những ứng dụng đã được thương mại hoá từ 1980
- Những hệ thống đã được thiết lập trong các bộ ngành như: Quản lý tài nguyên, rừng, khí đốt, v..v..
- Các ứng dụng đem lại thành công nhất là:
- Rừng điều tra, hệ thống rừng, quản lý lưu vực sông phát triển hệ thống cơ sở hạ tầng trong điều kiện có rừng
- Nông nghiệp nghiên cứu sự mất mùa, điều tra khả năng đất
- Sử dụng đất - qui hoạch việc sử dụng đất, qui hoạch vùng, đánh giá các tác động
- Tự nhiên hoang dã - quản lý môi trường tự nhiên, đánh giá các yếu tố tác động đến môi trường tự nhiên
Các lĩnh vực ứng dụng kém thành công
- Các nguồn tài nguyên trên bề mặt - đòi hỏi tiếp cận theo 3 chiều, trong khi đó công nghệ chủ yếu là 2D
- Đại cương đòi hỏi 3D, các bài toán phụ thuộc vào thời gian, nghèo nàn các nguồn dữ liệu thích hợp
- Quản lý tài nguyên nước - tốt. Tuy nhiên cách tiếp cận theo 2D không phải là ý tưởng cho bề mặt dẫn nước hoặc mạng nước ngầm 3D
Đặc điểm của các ứng dụng cho quản lý môi trường, tài nguyên
- Có nhiều lớp thông tin: thông thường, đòi hỏi nhiều lớp thông tin trên một vùng diện tích - các tài nguyên và các yếu tố quản lý liên quan và đa chiều
- Trộn lẫn các mô hình dữ liệu - Raster và vector
- Với mô hình vector, thiên về sử dụng các đối tượng polygon để phản ánh các vùng thuần nhất
- Tỷ lệ bản đồ với nhiều tỷ lệ nhưng thông thường trên 1/10.000
- Chất lượng dữ liệu: nhiều lớp thông tin là kết quả của phép nội suy, phân loại. Chất lượng có tính biến thiên, thường không đánh giá được
- Chức năng
- Phân tích bản đồ đơn giản
- Chồng xếp, tính toán, đo đạc vùng, tạo vùng đệm, tính vùng nhìn
- Mô hình sử dụng thêm nhiều các mô hình ngoại lai dựa trên các biến được lưu ở các lớp thông tin khác nhau
