Nếu bạn đang muốn tìm hiểu về GIS thì đây chính là trang của bạn. Nếu bạn mới tiếp xúc với GIS, chúng tôi khuyên bạn nên đi theo lần lượt thứ tự các nội dung như trình bày. Các nội dung được chúng tôi cố gắng trình bày rất đơn giản, dễ hiểu nhằm giúp mọi người đều có thể hiểu được.
Trước khi có thể hiểu về GIS chúng ta phải hiểu về thông tin và hệ thống thông tin.
I. THÔNG TIN
Chúng ta luôn có nhu cần có thông tin về những đối tượng mà chúng ta quan tâm. Ví dụ, nếu muốn chọn trường để học thì cần biết các thông tin như trường đó ở đâu, trường đó có nhiều giáo viên giỏi hay không, nội dung đào tạo như thế nào, đi từ nhà đến trước mất bao nhiêu thời gian, học phí của trường đó bao nhiêu…; nếu muốn xây dựng một khu du lịch hay khu công nghiệp ở một khu vực nào đó thì cần biết thông tin về tình hình kinh tế, các vấn để xã hội, vị trí địa lý, mạng lưới giao thông… của khu vực đó.
Tập hợp thông tin theo một cách sắp xếp nào đó thì trở thành dữ liệu. Dữ liệu có thể được lưu trữ bằng nhiều hình thức, ngày nay dữ liệu được lưu phổ biến trong máy vi tính.
II. HỆ THỐNG THÔNG TIN
Để có thể khai thác thông tin hay dữ liệu hiệu quả hơn, người ta thường tổ chức thành một hệ thống. Trong hệ thống đó có các máy vi tính và các thiết bị ngoại vi đi kèm, các phần mềm trong các máy vi tính, dữ liệu được lưu trong máy vi tính, con người và cách hoạt động của hệ thống. Cụ thể:
- Máy vi tính và các thiết bị ngoại vi (như máy in, máy scan, và nhiều thiết bị khác tuỳ theo hệ thống) là những công cụ rất quan trọng của hệ thống. Máy vi tính được dùng để lưu trữ dữ liệu và là nơi để cài đặt các phần mềm. Các thiết bị ngoại vi cũng có vai trò riêng trong hệ thống.
- Các phần mềm gồm có hệ điều hành (Microsoft Windows mà chúng ta thường dùng là một hệ điều hành, ngoài ra còn có hệ điều hành Linux, Unix, Macintosh) và các phần mềm được cài đặt trong hệ điều hành đó. Ngoại trừ hệ điều hành, các phần mềm còn lại giúp người dùng trong các công việc của hệ thống. Các công việc này có thể là chỉnh sửa, cập nhật dữ liệu, phân tích dữ liệu để phục vụ các quyết định và nhiều công việc khác.
- Dữ liệu của hệ thống được xem là một thành phần rất quan trọng và thường được ví là linh hồn của hệ thống. Dữ liệu được lưu trữ theo nhiều cách khác nhau. Ngày nay, dữ liệu thường được lưu trữ thành những bảng có nhiều cột và nhiều dòng, các bảng có quan hệ với nhau. Cơ sở dữ liệu bao gồm nhiều bảng như vậy. Để quản lý các cơ sở dữ liệu, người ta sử dụng những phần mềm riêng. Những phần mềm này được gọi là hệ quản trị cơ sở dữ liệu. Cơ sở dữ liệu cần được thường xuyên cập nhật theo thời gian.
- Cách thức mà hệ thống hoạt động cũng được xem là một thành phần của hệ thống. Cách thức hoạt động của hệ thống nêu rõ nhiệm vụ của từng bộ phận, nêu rõ các công việc của hệ thống và nêu rõ hệ thống hoạt động như thế nào để hệ thống đem lại thông tin và phục vụ các quyết định của người sử dụng. Không có cách thức hoạt động này, các bộ phận khác như phần mềm, máy móc, dữ liệu… không thể kết hợp với nhau thành hệ thống được.
- Con người tồn tại hiển nhiên trong hệ thống. Con người có thể là những người xây dựng, bảo dưỡng, cập nhật hệ thống và con người cũng có thể là những người sử dụng hay khai thác thông tin từ hệ thống.
III. MỘT VÍ DỤ VỀ HỆ THỐNG THÔNG TIN ĐƠN GIẢN
Trong phần này, chúng ta cùng nhau xem xét một hệ thống thông tin đơn giản để hiểu sâu hơn về hệ thống thông tin. Hãy đọc thêm phần này nếu như bạn chưa hiểu về hệ thống thông tin.
Các trường đại học thường có hệ thống thông tin để quản lý các sinh viên của họ. Hệ thống này có thể được tổ chức như sau:
- Dữ liệu về sinh viên được tổ chức thành dạng các bảng (các bảng tab_ngoaikhoa, tab_ngoaingu, tab_nhatro, tab_password, tab_relation…. Trong các bảng này có nhiều cột, thường được gọi là trường, có các trường id, mssv, hoten, ngaysinh, quequan, suckhoe. Mỗi trường tương ứng với một thông tin nào đó của sinh viên. Mỗi dòng thường được gọi là mẫu tin, một mẫu tin bao gồm nhiều thông tin cho một sinh viên.
- Các máy tính của hệ thống này sẽ gồm một máy chủ, các máy trạm. Máy chủ sẽ lưu trữ dữ liệu, sẽ được cài Microsoft Access để quản lý dữ liệu, và sẽ là nơi để một trang web hoạt động. Trang web này cho phép các sinh viên, giảng viên có thể truy cập để xem các thông tin của mình như điểm, lịch học, lịch thực tập…Các máy trạm là các máy của các thầy cô giáo phụ trách hệ thống sử dụng để kết nối vào máy chủ cập nhật dữ liệu, cập nhật trang web hay các công việc khác của hệ thống. Các máy mà sinh viên sử dụng để truy cập và trang web của trường cũng được xem là các máy trạm. Ngoài các máy tính, hệ thống còn có có máy in để in thông tin, máy scan để quét ảnh của sinh viên.
- Các bảng nói trên được tập hợp và quản lý trong phần mềm Microsoft Access. Microsoft Access chính là một hệ quản trị cơ sở dữ liệu. Ngoài Microsoft Access, chúng ta cần thêm hệ điều hành Microsoft Window cho máy chủ và máy trạm, cần thêm các phần mềm để nhập và biên tập dữ liệu thuận lợi hơn vì làm trực tiếp trên Access thì chưa thuận tiện, cần phần mềm để quét ảnh từ máy scan…
- Cách thức hoạt động của hệ thống này là: thông tin sinh viên được các thầy cô giáo phụ trách hệ thống nhập vào cơ sở dữ liệu và cập nhật thường xuyên. Các máy tính phần mềm có vai trò như đã nói ở trên. Các sinh viên, phụ huynh, các thầy cô giáo tùy theo nhu cầu có thể truy cập vào trang web của trường để xem thông tin ở đó. Một lãnh đạo trường xem xét thông tin có thể sẽ có những biện pháp để cải thiện tình hình học tập của sinh viên hay tổ chức các hoạt động liên quan. Một sinh viên xem thông tin về lịch học sẽ sắp xếp thời gian của mình. Phụ huynh xem điểm học của con em có thể có khen thưởng hay phê bình con em mình. Thông tin tác động đến con người và phục vụ con người như thế đó !
- Con người của hệ thống chính là thầy cô giáo, sinh viên, phụ huynh và những người quan tâm.
IV. HỆ THỐNG THÔNG TIN ĐỊA LÝ
Qua phần II và III chúng ta đã phân tích thế nào là một hệ thống thông tin. Và bây giờ chúng ta sẽ dễ hiểu được thế nào là hệ thống thông tin địa lý.
Cụm từ “Hệ thống thông tin địa lý” trong tiếng Anh là Geography Information System, được viết tắt là GIS. Các nước nói tiếng Pháp thì do trật tự từ khác đi nên thuật ngữ này thường được viết tắt là SIG.
Trong cụm từ “hệ thống thông tin địa lý” có cụm từ “hệ thống thông tin” và từ “địa lý”. Có thể hiểu hệ thống thông tin địa lý trước hết là một hệ thống thông tin. Điều này có nghĩa là GIS cũng là một hệ thống thông tin như bao nhiêu hệ thống thông tin khác, tức là cũng có các thành phần mà chúng ta đã phân tích ở các phần trước. Điều khác biệt giữa GIS và các hệ thống thông tin khác là ở từ “địa lý”, tức là dữ liệu của GIS là dữ liệu địa lý.
Như vậy, nếu như phải có một định nghĩa về hệ thống thông tin địa lý thì chúng ta có thể định nghĩa: hệ thống thông tin địa lý là một hệ thống thông tin nhưng khác biệt với các hệ thống thông tin khác ở chổ dữ liệu của hệ thống này là dữ liệu địa lý.
V. DỮ LIỆU ĐỊA LÝ LÀ DỮ LIỆU NHƯ THẾ NÀO ?
Ví dụ chúng ta đang tìm hiểu thông tin về các ngôi trường trung học trong khu vực chúng ta đang sinh sống. Khi thu thập thông tin, ta sẽ có được những mẫu tin cho các trường. Với mỗi trường các thông tin có thể có là tên trường, lọai hình, số lượng giáo viên, số lượng cử nhân, thạc sĩ, tiến sĩ đang công tác tại trường, số lượng học sinh, số lượng nam, số lượng nữ, ngày thành lập, địa chỉ...
Như vậy là có rất nhiều thông tin về trường đó nhưng còn thiếu một loại thông tin rất quan trọng: ngôi trường đó ở vị trí nào trong không gian, ở độ cao bao nhiêu, xung quang ngôi trường đó có những đối tượng nào không, khuôn viên của trường có hình dáng như thế nào, rộng bao nhiêu, kích thước các chiều như thế nào, từ ngôi trường đó đến nhà bạn thì khoảng cách bao nhiêu, đi qua các con đường nào là ngắn nhất...
Tất nhiên là chúng ta có thể mô tả những thông tin bị thiếu trên đây bằng lời mà vẫn hiểu được. Nhưng rõ ràng là khó hình dung một cách cụ thể.
Để giải quyết bài toàn này, người ta xây dựng một loại dữ liệu tái hiện hình dáng các đối tượng trong không gian bằng hình học, các thông tin không tái hiện ở dạng hình học được thì sẽ được đính kèm vào các hình vẽ đó một cách tương ứng. Các thông tin đính kèm này được gọi là dữ liệu thuộc tính. Phần hình học được gọi là dữ liệu không gian.
Như vậy, dữ liệu địa lý là dữ liệu bao gồm dữ liệu không gian và dữ liệu thuộc tính được kết hợp với nhau một cách tương ứng. Dữ liệu địa lý có thể là các bản đồ số trên máy vi tính, các mô hình mô phỏng hình dáng bề mặt trái đất, các cơ sở dữ liệu ảnh bề mặt trái đất...Trong đó, bản đồ số là một loại dữ liệu địa lý rất phổ biến nhưng dữ liệu địa lý không chỉ có mỗi một loại dữ liệu bản đồ số. Đây là điều mà chúng ta cần phân biệt rõ.
Dữ liệu địa lý có từ nhiều nguồn khác nhau như từ bản đồ giấy, từ các dữ liệu đo đạc, dữ liệu thu thập thông tin, từ ảnh vệ tinh, từ ảnh bay chụp hàng không... Ngày nay, trong GIS, dữ liệu thuộc tính không chỉ ở dạng text như trước mà còn được ở dưới nhiều định dạng khác nhau, đặc biệt là ở dưới dạng hình ảnh, các đọan video, các file âm thanh... nhờ đó thông tin trở nên phong phú và càng sinh động hơn.
Dữ liệu của GIS là dữ liệu địa lý vì vậy nhiều nơi người ta thường gọi dữ liệu địa lý là dữ liệu GIS.
