Hệ thống thông tin địa lý và áp dụng trong hải dương học - ĐHQG Hà Nội

NguyÔn Hång Ph−¬ng, §inh v¨n ¦u HÖ thèng th«ng tin ®Þa lý vμ mét sè øng dông trong h¶i d−¬ng häc Nhμ xuÊt b¶n ®¹i häc quèc gia Hμ néi 1 Môc lôc Lêi nãi ®Çu............................................................................................................................. 8 PhÇn 1. C¬ së HÖ thèng th«ng tin ®Þa lý............................................................ 9 Ch−¬ng 1. Giíi thiÖu HÖ thèng th«ng tin ®Þa lý (GIS)............................... 10 1.1. Më ®Çu............................................................................................................ 10 1.2. Nh÷ng cét mèc trong lÞch sö h×nh thμnh vμ ph¸t triÓn c«ng nghÖ GIS..........................................................................................................................11 1.3. C¸c thμnh phÇn cña GIS.............................................................................12 1.3.1. PhÇn cøng.................................................................................................12 1.3.2. C¸c modul phÇn mÒm cña hÖ thèng th«ng tin ®Þa lý..............................13 1.4. §èi t−îng cña GIS.......................................................................................15 Ch−¬ng 2. D÷ liÖu sö dông trong GIS................................................................... 16 2.1. C¸c d÷ liÖu ®Þa lý .........................................................................................16 2.2. C¸c d÷ liÖu kh«ng gian vμ c¸c d÷ liÖu thuéc tÝnh................................16 2.3. C¸c cÊu tróc d÷ liÖu ®Þa lý.........................................................................17 2.3.1. CÊu tróc d÷ liÖu Ph©n cÊp.......................................................................17 2.3.2. CÊu tróc d÷ liÖu M¹ng.............................................................................18 2.3.3. CÊu tróc d÷ liÖu Quan hÖ........................................................................18 2.4. C¸c m« h×nh d÷ liÖu ®Þa lý.........................................................................19 2.4.1. Vector vμ Raster.......................................................................................20 2.4.2. So s¸nh c¸c m« h×nh d÷ liÖu Vector vμ Raster.......................................20 2.5. C¸c líp th«ng tin ®Þa lý ..............................................................................21 Ch−¬ng 3. C¸c PhÐp chiÕu b¶n ®å........................................................................... 22 3.1. Më ®Çu............................................................................................................22 3.2. KiÕn thøc c¬ së .............................................................................................22 3.3. HÖ to¹ ®é cÇu.................................................................................................22 3.4. C¸c TÝnh chÊt cña phÐp chiÕu b¶n ®å.....................................................24 3.5. Ph©n lo¹i c¸c phÐp chiÕu b¶n ®å..............................................................24 3.5.1. C¸c phÐp chiÕu nãn..................................................................................24 3.5.2. C¸c phÐp chiÕu trô...................................................................................25 3.5.3. C¸c phÐp chiÕu ph¼ng..............................................................................26 Ch−¬ng 4. øng dông GIS................................................................................................ 27 4.1. VÒ c¸c øng dông GIS...................................................................................27 2 4.1.1. C¸c øng dông kiÓm kª .............................................................................27 4.1.2. C¸c øng dông ph©n tÝch...........................................................................27 4.1.3. C¸c øng dông qu¶n lý..............................................................................27 4. 2. øng dông GIS trong viÖc x©y dùng vμ qu¶n lý c¬ së d÷ liÖu tæng hîp27 4.2.1. C¬ së d÷ liÖu tæng hîp..............................................................................27 4.2.2. GIS trong viÖc thiÕt kÕ c¬ së d÷ liÖu .......................................................28 4.2.3. GIS trong viÖc x©y dùng vμ qu¶n lý c¬ së d÷ liÖu...................................29 4.3. Mét sè kÕt qu¶ øng dông GIS trong nghiªn cøu h¶i d−¬ng häc vμ qu¶n lý tμi nguyªn m«i tr−êng biÓn ë ViÖt nam..........................................32 4.3.1. VÏ b¶n ®å biÓn §«ng vμ c¸c vïng biÓn ViÖt Nam...................................32 4.3.2. X©y dùng m« h×nh dù b¸o c¸ khai th¸c phôc vô ®¸nh b¾t xa bê ë vïng biÓn ViÖt Nam ....................................................................................................32 4.3.3. Nghiªn cøu t¸c ®éng cña qu¸ tr×nh ®« thÞ ho¸ lªn chÊt l−îng n−íc vÞnh H¹ Long..............................................................................................................33 4.3.4. Nghiªn cøu qu¶n lý tæng hîp tμi nguyªn m«i tr−êng vÞnh V¨n Phong, Kh¸nh Hßa .........................................................................................................34 4.4. Giíi thiÖu mét sè phÇn mÒm xö lý ®å ho¹ vμ GIS th«ng dông..........34 4.4.1. Ph©n biÖt c¸c phÇn mÒm xö lý GIS vμ c¸c phÇn mÒm ®å häa m¸y tÝnh34 4.4.2. C¸c phÇn mÒm xö lý ®å ho¹ b»ng m¸y tÝnh............................................35 4.4.3. C¸c phÇn mÒm xö lý GIS.........................................................................35 PhÇn 2. Giíi thiÖu phÇn mÒm ArcView GIS......................................................... 38 Ch−¬ng 1. C¬ së cña phÇn mÒm ArcView GIS..................................................... 39 1.1. ArcView lμ g×?...............................................................................................39 1.1.1.VÒ ESRI.....................................................................................................39 1.1.2. B¹n cã g× víi ArcView?.............................................................................39 1.1.3. GIS ®Ó bμn lμ g×?......................................................................................40 1.1.4. GIS ®Ó bμn lμm viÖc nh− thÕ nμo?...........................................................40 I.2. T×m hiÓu Giao diÖn cña ArcView..............................................................41 1.2.1.C¸c cöa sæ tμi liÖu .....................................................................................41 1.2.2. C¸c tμi liÖu cña ArcView..........................................................................42 1.2.3. C¸c Dù ¸n cña ArcView...........................................................................44 I.2.4. Giíi thiÖu c¸c c¶nh (views) vμ c¸c líp th«ng tin (themes)......................44 1.2.5. C¸c thao t¸c víi theme.............................................................................45 1.2.6. Giíi thiÖu c¸c b¶ng...................................................................................45 1.2.7. Giíi thiÖu ®å thÞ .......................................................................................46 1.2.8. Giíi thiÖu B¶n vÏ trang trÝ......................................................................47 1.2.9. Giíi thiÖu c¸c M· nguån..........................................................................47 3 1.2.10. Sö dông hÖ thèng trî gióp cña ArcView...............................................48 Bμi tËp cho ch−¬ng 1..........................................................................................49 Ch−¬ng 2. §−a d÷ liÖu vμo ArcView...................................................................... 50 2.1. T¹o c¸c C¶nh vμ c¸c líp th«ng tin........................................................... 50 2.1.1. C¸c líp th«ng tin (Themes)......................................................................50 2.1.2. C¸c nguån d÷ liÖu kh«ng gian cho c¸c themes.......................................51 2.1.3. C¸c nguån d÷ liÖu bæ sung cho c¸c Themes............................................52 2.1.4. T¹o míi mét View.....................................................................................52 2.1.5. Thªm mét theme ®èi t−îng vμo mét View..............................................53 2.1.6. Thªm ¶nh vμo View..................................................................................54 2.1.7. Thªm mét theme chøa c¸c to¹ ®é x,y vμo mét View...............................54 2.1.8. C¸c b¶ng cña theme.................................................................................55 2.1.9. CÊt gi÷ mét Dù ¸n....................................................................................56 2.2. Tham chiÕu c¸c View víi thÕ giíi thùc...................................................57 2.2.1. §Þnh vÞ b»ng kinh vμ vÜ ®é.......................................................................57 2.2.2. X¸c lËp tÝnh chÊt cho view.......................................................................57 2.2.3. Khai b¸o hÖ chiÕu cña view b»ng chøc n¨ng ngÇm ®Þnh cña ArcView .58 Bμi tËp cho ch−¬ng 2..........................................................................................60 Ch−¬ng 3. HiÓn thÞ c¸c themes................................................................................. 61 3.1. X©y dùng c¸c b¶n ®å chuyªn ®Ò b»ng c«ng cô t¹o lËp chó gi¶i........61 3.1.1. Më Legend Editor.....................................................................................61 3.1.2. Chän lo¹i chó gi¶i.....................................................................................61 3.2. Lùa chän ph−¬ng ph¸p ph©n líp .............................................................64 3.2.1. Sö dông ph−¬ng ph¸p ngÇm ®Þnh...........................................................64 3.2.2. Thay ®æi ph−¬ng ph¸p ph©n líp..............................................................64 3.2.3. ChuÈn ho¸ d÷ liÖu....................................................................................67 3.2.4. Thao t¸c víi c¸c líp..................................................................................67 3.3. ChØnh söa c¸c thμnh phÇn chó gi¶i.........................................................68 3.3.1. Lμm viÖc víi c¸c gi¸ trÞ rçng....................................................................69 3.3.2. Thay ®æi c¸c biÓu t−îng b»ng cöa sæ biÓu t−îng....................................69 3.3.3. CÊt gi÷ vμ t¶i c¸c chó gi¶i .......................................................................70 3.4. Qu¶n lý viÖc hiÓn thÞ Theme b»ng Theme Properties.........................70 3.4.1. X¸c ®Þnh mét tËp con cña theme.............................................................71 3.4.2. X¸c lËp cËn trªn cho tû lÖ hiÓn thÞ...........................................................72 3.4.3. T¹o nh·n cho c¸c ®èi t−îng cña theme ...................................................73 3.4.4. Sö dông chøc n¨ng t¹o nh·n tù ®éng (Auto-Label)................................73 34.5. Nèi kÕt nãng c¸c ®èi t−îng cña theme .....................................................74 4 3.4.6. Kho¸ c¸c ®Æc tÝnh cña theme...................................................................75 Bμi tËp cho ch−¬ng 3..........................................................................................76 Ch−¬ng 4. Lμm viÖc víi c¸c b¶ng............................................................................ 77 4.1. Sö dông c¸c b¶ng cña ArcView ................................................................77 4.1.1. T¹o b¶ng tõ c¸c nguån ®· cã s½n.............................................................77 4.1.2. T¹o mét b¶ng vμ mét tÖp míi..................................................................78 4.1.3. Thªm tr−êng cho mét b¶ng......................................................................78 4.1.4. Thªm hμng vμo mét b¶ng ........................................................................79 4.1.5. ChØnh söa d÷ liÖu trong mét b¶ng ..........................................................79 4.1.6. TÝnh to¸n víi c¸c tr−êng..........................................................................80 4.2. Tra vÊn c¸c b¶ng..........................................................................................81 4.2.1. HiÓn thÞ kÕt qu¶ chän ..............................................................................82 4.2.2. BiÕn ®æi sù chän lùa.................................................................................82 4.2.3. HiÓn thÞ c¸c sè liÖu thèng kª ...................................................................82 4.2.4. Tæng kÕt b¶ng...........................................................................................83 4.2.5. KÕt qu¶ tæng kÕt c¸c sè liÖu thèng kª .....................................................84 4.3. ThiÕt lËp quan hÖ gi÷a c¸c b¶ng ..............................................................85 4.3.1. C¸c kh¸i niÖm c¬ b¶n vÒ c¬ së d÷ liÖu quan hÖ.......................................85 4.3.2. Quan hÖ gi÷a c¸c b¶ng.............................................................................86 4.3.3. Gép b¶ng...................................................................................................86 4.3.4. KÕt qu¶ gép b¶ng .....................................................................................86 4.3.5. Nèi kÕt b¶ng.............................................................................................87 4.4. T¹o ®å thÞ tõ c¸c b¶ng.................................................................................88 4.4.1. T¹o mét ®å thÞ ..........................................................................................88 4.4.2. C¸c thμnh phÇn cña ®å thÞ.......................................................................88 4.4.3. Chän lo¹i ®å thÞ........................................................................................89 4.4.4. Söa ®æi c¸c thμnh phÇn cña ®å thÞ..........................................................90 4.4.5. Thay ®æi c¸c ®Æc tÝnh cña chó gi¶i..........................................................91 4.4.6. Thay ®æi c¸c ®Æc tÝnh cña trôc.................................................................91 4.4.7. Thay ®æi ®é cao vμ thªm vμo c¸c ®−êng kÎ.............................................92 4.4.8. ChuyÓn ®æi gi÷a c¸c chuçi vμ c¸c nhãm..................................................92 Bμi tËp cho ch−¬ng 4..........................................................................................93 Ch−¬ng 5. T¹o vμ chØnh söa shapefiles.............................................................. 94 5.1. Lμm viÖc víi c¸c shape-files......................................................................94 5.1.1. ChuyÓn ®æi mét theme vÒ d¹ng Shape-file.............................................94 5.1.2. ChuyÓn ®æi c¸c ®èi t−îng ®· chän vÒ d¹ng shapefile.............................95 5.2. T¹o mét theme míi tõ shape-file..............................................................95 5 ... - tailieumienphi.vn