Hệ thống thông tin địa lý GIS: Khái niệm và ứng dụng

Hệ thống thông tin địa lý (GIS – Geographic Information System) là một hệ thống được thiết kế để thu thập, lưu trữ, quản lý, phân tích và trình bày tất cả các loại dữ liệu địa lý. GIS giúp con người hiểu rõ hơn về các mối quan hệ, mô hình và xu hướng trong dữ liệu không gian. Hãy cùng Việt Thanh Group tìm hiểu về hệ thống thông tin địa lý là gì.

>>> Tìm hiểu: Thiết bị máy gnss rtk hỗ trợ hệ thống thông tin địa lý GIS một cách chính xác.

Hệ thống thông tin địa lý GIS là gì

Hệ thống thông tin địa lý (GIS) là một hệ thống máy tính tiên tiến, được thiết kế để thu thập, lưu trữ, kiểm tra và hiển thị dữ liệu liên quan đến các vị trí trên bề mặt Trái đất. Với khả năng hiển thị nhiều loại dữ liệu khác nhau trên một bản đồ duy nhất, GIS giúp tạo ra hình ảnh toàn diện về môi trường.

Dữ liệu có thể bao gồm hình ảnh và thông tin về đường phố, tòa nhà, thảm thực vật, và nhiều yếu tố khác. Bằng cách liên kết các dữ liệu tưởng chừng như không liên quan, GIS cho phép các cá nhân và tổ chức phân tích và hiểu sâu hơn về các mô hình không gian và mối quan hệ phức tạp giữa chúng.

>>>Xem thêm: Hướng dẫn chi tiết về thủ tục hợp thửa đất

Cấu trúc của hệ thống thông tin địa lý GIS là gì

GIS bao gồm bốn thành phần chính:

Phần cứng: Bao gồm máy tính và các thiết bị liên quan như máy in, máy quét, máy đo đạc, và các thiết bị GPS. Công cụ hỗ trợ công tác này như máy GPS RTK, máy toàn đạc điện tử đang được cung cấp tại Việt Thanh Group.

Phần mềm: Các phần mềm GIS chuyên dụng như ArcGIS, QGIS, MapInfo giúp xử lý và phân tích dữ liệu địa lý.

Dữ liệu: Bao gồm dữ liệu không gian (vị trí địa lý) và dữ liệu thuộc tính (các thông tin liên quan đến vị trí đó).

Con người: Những người sử dụng hệ thống GIS, từ các chuyên gia địa lý đến người quản lý dự án và các nhà hoạch định chính sách.

Một số thương hiệu máy GPS RTK được sử dụng tốt như máy GNSS RTK Hi-Target, máy GNSS RTK Satlab….

>>>Xem thêm: Thiết kế hệ thống cấp thoát nước

Hoạt động thu nhập dữ liệu của hệ thống thông tin địa lý GIS

Định dạng dữ liệu

Dữ liệu GIS bao gồm cả dữ liệu bản đồ, dữ liệu ảnh, dữ liệu kỹ thuật số và dữ liệu bảng tính.

Dữ liệu bản đồ: Bao gồm các thông tin về vị trí sông ngòi, đường xá, đồi núi và các dữ liệu khảo sát. Dữ liệu bản đồ cũng có thể được nhập trực tiếp vào GIS thông qua quá trình số hóa.
Giải đoán hình ảnh: Phân tích ảnh chụp từ trên không và đánh giá các đặc điểm xuất hiện trên ảnh.
Dữ liệu kỹ thuật số: Được nhập trực tiếp vào GIS từ các vệ tinh, cho thấy việc sử dụng đất như vị trí các trang trại, đồn điền, thị trấn, rừng,… Dữ liệu từ viễn thám cũng được tích hợp trong GIS, bao gồm hình ảnh và các dữ liệu khác thu thập từ vệ tinh, khinh khí cầu và máy bay không người lái.
Dữ liệu bảng tính: Bao gồm dữ liệu nhân khẩu học, dân số, độ tuổi, thu nhập, thói quen mua hàng và sở thích truy cập Internet.

Định dạng tệp GIS

Hai định dạng tệp chính trong GIS là Raster và Vector:

Định dạng Raster: Gồm các lưới ô hoặc pixel, hữu ích trong việc lưu trữ dữ liệu GIS như độ cao hoặc hình ảnh vệ tinh.
Định dạng Vector: Lưu trữ dữ liệu GIS với các đường biên giới chắc chắn như khu vực trường học hay đường phố.

Các mối quan hệ không gian trong GIS

GIS hiển thị các mối quan hệ trong không gian và mạng tuyến tính:

Quan hệ không gian: Hiển thị địa hình như sông suối, đồng bằng, và mô hình sử dụng đất như vị trí công viên, khu nhà ở.
Mạng tuyến tính: Được biểu diễn bằng đường, sông và lưới tiện ích công cộng, như các con đường hoặc xa lộ. Các lớp GIS còn cho phép thể hiện ranh giới của các khu vực nhân khẩu học.

GIS phải căn chỉnh các thông tin từ các bản đồ và nguồn dữ liệu khác nhau để khớp nhau trên cùng một tỷ lệ. GIS lấy dữ liệu từ các bản đồ được tạo bằng các phép chiếu khác nhau và kết hợp chúng để hiển thị thông tin bằng một phép chiếu chung.

Thiết lập bản đồ trên nền hệ thống thông tin địa lý GIS

Khi tất cả các dữ liệu được nhập vào hệ thống GIS, chúng có thể được kết hợp để tạo ra nhiều loại bản đồ riêng lẻ. Một trong những ứng dụng phổ biến nhất của GIS là so sánh các đặc điểm tự nhiên với hoạt động của con người. Ví dụ, bản đồ GIS có thể hiển thị các đối tượng địa lý do con người tạo ra gần các đối tượng địa lý tự nhiên, chẳng hạn như nhà cửa và cơ sở kinh doanh ở những khu vực dễ bị ngập lụt.

Ứng dụng đào sâu và hiển thị thông tin

GIS cho phép người dùng đào sâu vào một khu vực cụ thể với nhiều loại thông tin khác nhau như thu nhập trung bình, doanh số bán hàng hoặc tỷ lệ biểu quyết. GIS cũng hiển thị thông tin về số lượng và mật độ, như số lượng bác sĩ trong một khu vực cụ thể.

Theo dõi thay đổi theo thời gian

GIS cho phép theo dõi các thay đổi theo thời gian. Các nhà nghiên cứu có thể sử dụng dữ liệu vệ tinh để nghiên cứu các chủ đề như sự phát triển hay giảm đi của lớp phủ băng, mức độ bao phủ của rừng thay đổi theo thời gian hoặc dữ liệu tội phạm để xác định các khu vực cần thắt chặt an ninh.

Ảnh chụp tua nhanh thời gian

GIS tạo ra ảnh chụp tua nhanh thời gian cho thấy quá trình xảy ra trên các khu vực rộng lớn và trong một thời gian dài, giúp hiểu rõ hơn về cách thức độ ẩm và nhiệt năng di chuyển trên toàn cầu.

>>>Xem thêm: Các công cụ quản lý nhà nước về đất đai

Ứng dụng của hệ thống thông tin địa lý GIS

GIS có rất nhiều ứng dụng trong các lĩnh vực khác nhau:

Quy hoạch đô thị

GIS hỗ trợ trong việc quy hoạch và phát triển đô thị bằng cách cung cấp các bản đồ và phân tích không gian để xác định vị trí tối ưu cho các công trình xây dựng, cơ sở hạ tầng và các khu dân cư.

Quản lý tài nguyên thiên nhiên

GIS giúp theo dõi và quản lý tài nguyên thiên nhiên như rừng, nước và đất đai. Nó cung cấp thông tin về sự thay đổi của các tài nguyên này qua thời gian và hỗ trợ việc lập kế hoạch bảo vệ và sử dụng bền vững.

Nông nghiệp

Trong nông nghiệp, GIS được sử dụng để theo dõi sự phát triển của cây trồng, quản lý đất đai, dự đoán sản lượng và xác định các yếu tố ảnh hưởng đến năng suất cây trồng.

Giao thông vận tải

GIS giúp quản lý và tối ưu hóa mạng lưới giao thông, xác định các tuyến đường tốt nhất, theo dõi tình trạng giao thông và hỗ trợ trong việc quy hoạch và phát triển hạ tầng giao thông.

Quản lý môi trường

GIS hỗ trợ trong việc giám sát và quản lý các vấn đề môi trường như ô nhiễm không khí, nước và đất, theo dõi sự biến đổi khí hậu và lập kế hoạch phòng chống thiên tai.

An ninh quốc phòng

Trong lĩnh vực an ninh quốc phòng, GIS được sử dụng để lập bản đồ chiến lược, theo dõi các khu vực có nguy cơ xung đột và hỗ trợ trong việc điều phối các hoạt động cứu hộ và cứu nạn.

>>>Xem thêm: Cách tính khối lượng đào đắp nền đường

Với những ứng dụng rộng rãi và lợi ích to lớn, GIS đóng vai trò then chốt trong sự phát triển bền vững và hiện đại hóa của nhiều lĩnh vực khác nhau. Mọi người muốn tìm hiểu thông tin hệ thống thông tin địa lý là gì thì có thể truy cập Công ty Cổ phần Tập đoàn Việt Thanh.

>> Xem thêm dịch vụ đo đạc bản đồ