Giáo trình Hệ thống thông tin địa lý (GIS) - Chương 1: Những khái niệm cơ bản về hệ thông tin địa lý và hệ quy chiếu không gian

rộng rãi và đem lại hiệu quả rõ 
rệt vào nhiều lĩnh vực. Để hiểu rõ hơn về GIS, sẽ có ích khi xem xét một số 
ứng dụng của GIS: 
 30
- Nông nghiệp: Với hình ảnh thu đ−ợc từ vệ tinh, việc sử dụng đất kết 
hợp với hình ảnh mô tả El Nino đã đem lại hiệu quả trong nông 
nghiệp của Brazil. 
GPS (Global Positioning System) Hệ thống định vị toàn cầu đang 
đ−ợc áp dụng theo thời gian thực. Thiết bị nhỏ, nhẹ, kèm theo phần 
mềm GPS đ−ợc đem áp dụng cho việc rải hoá chất phục vụ nông 
nghiệp. 
Châu thổ San Joaquin - California, GIS đ−ợc dùng để mô hình hoá 
nguồn ô nhiễm. Bản đồ cung cấp hình ảnh vùng đất bị nhiễm mặn, 
đ−ợc tạo ra nhờ công nghệ GIS. 
- Địa lý th−ơng mại: Một công ty đã dùng GIS để đánh giá thời gian đi 
lại của nhân viên tới nơi làm việc để xác định vị trí cơ quan mới 
thuận tiện cho công việc. 
Một công ty nhỏ ở Quebec đang bị sức ép cạnh tranh, đã dùng GIS để 
xác định địa chỉ các cụm khách hàng của mình, sau đó gửi th− tới họ, 
xúc tiến mối quan hệ, nên đã giữ đ−ợc khách hàng. 
Một công ty ở San Francisco đã dùng GIS để xác định các vị trí đặt 
cửa hàng với mục tiêu có nhiều khách hàng, có hiệu quả kinh tế, 
thuận lợi về giao thông. 
- Quân sự tình báo: Lực l−ợng không quan Hoa Kỳ đã sử dụng GIS để 
quản lý, cập nhật và xem xét hàng triệu bảng ghi thời tiết, khí hậu. 
 Lực l−ợng vũ trang Thuỵ Điển đã sử dụng rộng rãi GIS để tạo ra 
những mô phỏng cho huấn luyện quân sự cũng nh− dân sự. 
 Quân đội Canada đã tuỳ biến phần mềm GIS cho phù hợp với hệ 
thống chỉ huy của đất n−ớc. 
- Sinh thái và bảo tồn: Colombia xây dựng cơ sở dữ liệu, để −u tiên 
dành đất cho v−ờn Quốc gia. 
 Kenya GIS đã phát hiện ra các động vật ở hoang mạc phân tán trong 
mùa ẩm −ớt và tập trung vào khu vực trũng vào mùa khô. Sự hiểu biết 
về vùng di c− đã giúp cho việc quản lý nguồn n−ớc, dẫn n−ớc cho đời 
sống hoang dã và các vật nuôi. 
 GIS đ−ợc áp dụng ở đảo Santa Catalina - California để đánh giá chi 
phí sinh thái và lợi ích của các con đ−ờng. Đánh giá hai mặt của vấn 
đề xây dựng đ−ờng: có điều kiện lui tới quản lý hệ sinh thái, nh−ng 
đồng thời làm chia cắt cảnh quan. 
 31
- Cấp điện và khí đốt: Beirut phân tích dòng năng l−ợng để giảm bớt 
tổn thất và tăng mức điện áp. GIS mô hình hoá các ph−ơng thức cấp 
điện khác nhau tìm ra ph−ơng án tối −u. 
 New Mexico đã sử dụng GIS để quản lý xây dựng, vận hành và bảo 
d−ỡng 2.500 dặm chuyển tải năng l−ợng điện. Mục đích quan trọng 
hàng đầu là ngăn chặn những việc làm huỷ hoại môi tr−ờng. 
 Hãng Năng l−ợng Đan Mạch đã xây dựng cơ sở dữ liệu về sử dụng 
năng l−ợng của từng công trình trên lãnh thổ. Thông tin đó đ−ợc dùng 
cho quy hoạch năng l−ợng và thiết kế hệ thống phân phối năng l−ợng. 
- Cứu hộ và an toàn công cộng: Năm 1997, phi thuyền Cassini đ−ợc 
phóng lên thăm dò Sao Thổ, GIS đ−ợc sử dụng để đánh giá các nguy 
cơ tai nạn có thể xảy ra trên tàu do polutolium gây ra. 
 Cơ quan Khảo sát động đất Quốc gia của Italia xây dựng hệ thống 
thông tin thống nhất. Hệ thống này tạo ra các bản báo cáo theo thời 
gian thực và các bản đồ hoạt động địa chấn. 
- Quản lý môi tr−ờng: Hàn Quốc, phân vùng các v−ờn quốc gia khi 
phân tích vị trí xây dựng các v−ờn quốc gia đã sử dụng đặc tính tiêu 
chuẩn về cao độ, độ dốc, điều kiện trạng thái tự nhiên của các vùng, 
đã phát hiện ra rằng một số công viên đã đ−ợc đặt ở nơi không thích 
hợp. 
Một đập chắn n−ớc rộng lớn đ−ợc xây dựng ở Thổ Nhĩ Kỳ, GIS đã 
đ−ợc sử dụng để đánh giá đầy đủ những ảnh h−ởng của nó tới t−ới 
tiêu, thuỷ điện, sức khoẻ, khai thác mỏ, giáo dục, du lịch, viễn thông. 
Bavaria, mô hình cân bằng sinh thái kết hợp với phần mềm GIS cung 
cấp công cụ cho quản lý môi tr−ờng. Những thông tin đó đ−ợc quảng 
bá trên mạng internet. 
- Hệ thống Chính quyềnLiên bang: Chính quyền Thung lũng Tennessee 
đã xây dựng hệ thông tin đất đai để hỗ trợ quản lý đất đai, tự nhiên, 
tài nguyên trồng trọt, quy hoạch sử dụng đất và kết hợp với luật và 
chính sách. 
 Cơ quan Quản lý khí quyển và đại d−ơng Quốc gia Hoa Kỳ đã xây 
dựng công cụ để tập hợp Metadata nh− toạ độ biên giới, phép chiếu 
bản đồ, và thông tin thuộc tính. 
- Nghề rừng: Việc xây dựng và sử dụng những con đ−ờng ở thung lũng 
trong rừng có thể làm tăng thêm đáng kể những chất lắng đọng. Một 
 32
công ty khai thác rừng đã xây dựng đ−ờng kiểu trầm tích để thiết lập 
kế hoạch duy tu. 
 Cơ quan Dịch vụ nghề cá và động vật hoang Hoa Kỳ dã đã thiết lập 
một h−ớng dẫn cho việc quản lý rừng nơi có chim gõ kiến mào đỏ - 
một loài đang có nguy cơ tuyệt chủng. GIS đã đ−ợc sử dụng để tính 
toán diện tích vùng sinh tồn của chúng. 
- Chăm sóc y tế: Chính quyền Canifornia biên tập địa chỉ ng−ời điều trị 
ngoại trú ở nông thôn và dân tộc ít ng−ời để chăm sóc sức khoẻ. GIS 
đ−ợc sử dụng để biểu thị những yếu tố địa lý, kinh tế, xã hội, nhân 
khẩu, và sử dụng những dữ liệu đó để chăm sóc y tế. 
 Những nhà nghiên cứu ở tr−ờng Đại học Tổng hợp sử dụng GIS để 
phân tích những bệnh đặc biệt, hiếm thấy đã tính tán đ−ợc sự ảnh 
h−ớng của các yếu tố môi tr−ờng tới căn bệnh. 
 Cororado, tỷ lệ phần trăm trẻ em sơ sinh nhẹ cân v−ợt quá tỷ lệ của 
toàn quốc. GIS đã đ−ợc dùng để kiểm tra các yếu tố nh− tuổi, chủng 
tộc, giáo dục, sự phát triển và đ−a vào ch−ơng trình sức khoẻ cộng 
đồng. 
- Giáo dục: Một tổ chức giáo dục đã sử dụng GIS để trợ giúp sinh viên 
phát hiện những vấn đề thuộc về địa lý, nuôi d−ỡng −ớc muốn 
nghiên, phân tích và thẩm định những nghiên cứu của mình. 
 Tr−ờng đại học đã đ−a GIS vào ch−ơng trình giảng dạy, nhằm giúp 
sinh viên một "ý thức không gian" bằng cách trình bày cho họ hiểu 
hành động của cá nhân họ phải hoà đồng với khung cảnh chung của 
thế giới. 
- Địa chất và khai thác mỏ: GIS đ−ợc sử dụng ở Tây Virginia để điều 
khiển mỏ acid, quản lý việc thoát n−ớc m−a. 
 Công ty Dịch vụ mỏ đã sử dụng GIS để tạo cơ sở dữ liệu phục vụ tìm 
địa điểm chôn lấp chất thải phóng xạ, ch−ơng trình thăm dò mỏ, quản 
lý sử dụng n−ớc ngầm. 
- Hải d−ơng, bờ biển, tài nguyên biển: Cơ quan Hải d−ơng Hoa Kỳ đã 
sử dụng dữ liệu ảnh viễn thám nhiệt độ biển để nghiên cứu mặt biển 
và xoáy đại d−ơng. 
 ở Washington, GIS đ−ợc sử dụng để lập bản đồ dòng chảy ven bờ 
biển, tính toán sự thay đổi các điểm mũi đất và nguy cơ xói bờ biển. 
- Bất động sản: Một tổ chức xây dựng nhà ở cho các gia đình thu nhập 
 33
thấp đã sử dụng GIS phân tích yêu cầu quy hoạch mặt bằng, đã bảo 
tồn đ−ợc đa số các cây cối hiện có. 
 Một công ty kinh doanh bất động sản sử dụng GIS để lựa chọn khu 
đất xây dựng đáp ứng nhu cầu đa dạng của ng−ời sử dụng. Các yếu tố 
đ−ợc cân nhắc là sự tiếp cận, điểm nhìn, vùng c− trú và quá trình 
đ−ợc cấp phép. 
- Viễn thám và không ảnh: Công ty không ảnh kỹ thuật số đã sử dụng 
không ảnh tham chiếu địa hình, tạo ra dữ liệu không gian thời gian 
thực. Những hình ảnh này đ−ợc gửi về trạm mặt đất hợp nhất, tái định 
dạng và triết xuất tự động ra các đối t−ợng địa lý. 
- Nhà n−ớc, chính quyền địa ph−ơng: ở Qatar, ng−ời ta đ−a camera 
vào trong đ−ờng ống của mạng l−ới thoát n−ớc để thu đ−ợc những dữ 
liệu ảnh về tình trạng của đ−ờng ống. Những hình ảnh này đ−ợc kết 
hợp với các dữ liệu địa lý khác, cho thông tin để vận hành và bảo 
d−ỡng hệ thống. 
 ở Denver, sân bay quốc gia nằm ở vùng nông thôn. GIS đ−ợc áp dụng 
để xây dựng viễn cảnh phát triển trong thời gian 5 năm, 10 năm, 15 
năm tới. 
 Ukraine, những thay đổi về chính trị kéo theo các làn sóng chuyển 
đổi sử dụng đất. Sự thiếu những ghi chép chính xác đã cản trở công 
việc tạo ra các bản đồ trắc địa, vì vậy một hệ thống đăng ký đất mới 
đã đ−ợc phát triển, dựa trên ảnh vệ tinh có độ phân giải cao và đổi 
mới các phần mềm ứng dụng. 
- Viễn thông: Colombia mạng l−ới cáp quang đ−ợc chụp và biểu diễn 
từng bộ phận của mạng l−ới trên dữ liệu GIS. 
 Indonesia, GIS đ−ợc dùng để quản lý hệ thống radio và điện thoại, 
bằng ph−ơng pháp nghiên cứu vị trí trạm, nhân khẩu trong vùng, 
phạm vi c− trú của ng−ời sử dụng và sự bảo d−ỡng thiết bị. 
 Ngành viễn thông sử dụng dữ liệu sử dụng đất, phủ sóng, dự đoán sự 
suy giảm tín hiệu để phát triển mạng vô tuyến viễn thông. 
- Giao thông vận tải: Hàn quốc, GIS đ−ợc dùng để điều khiển giao 
thông nhằm làm giảm bớt l−u l−ợng ở nút cổ chai các đ−ờng cao tốc 
- Cung cấp n−ớc và bảo vệ nguồn n−ớc: Dân số tăng và sự mở rộng sản 
xuất nông nghiệp ở Ai cập đặt ra một yêu cầu quản lý nguồn n−ớc. 
Chính phủ đã xây dựng một hệ thống nhằm quản lý sông Nil, các 
 34
sông ngòi, kênh m−ơng, đ−ờng ống, trạm bơm. 
 Florida, máy điện toán đ−ợc áp dụng tính toán làm giảm sự ngập úng 
và đảm bảo vệ sinh môi tr−ờng. Khi trận m−a lớn tới, hình ảnh vệ tinh 
sẽ đ−ợc dùng để đánh giá l−ợng m−a, trợ giúp cho việc vận hành các 
trạm bơm thoát n−ớc. 
 Canada, những ô nhiễm do giao thông thuỷ đ−ợc mô phỏng những 
ảnh h−ởng của các nguồn gây ô nhiễm đa dạng d−ới những điều kiện 
khác nhau. 
Tóm tắt những ứng dụng của GIS: 
Những ứng dụng kể trên cho thấy những ứng dụng rất đa dạng của GIS. Nó 
luôn luôn làm cho ta ngạc nhiên về phạm vi ứng dụng rộng rãi của công 
nghệ GIS. Đặc tr−ng chung của những ứng dụng kể trên là: 
- Thông th−ờng, GIS hoà nhập với các ứng dụng khác để trình diễn 
những phân tích địa lý và khoa học. Điều quan trọng là dữ liệu đ−ợc 
cấu trúc và l−u giữ theo cách sao cho có thể cung cấp đ−ợc cho 
ng−ời truy cập. 
- Dữ liệu mở rộng đ−ợc xây dựng theo cách dễ dàng hoà nhập dữ liệu 
địa lý với các dữ liệu khác, nh− dữ liệu thời gian thực, hình ảnh, cơ 
sở dữ liệu hợp thành. 
- Ngoài khả năng in ấn bản đồ trình diễn những thông tin địa lý 
truyền thống, còn có bản đồ trên mạng internet sống động, mạnh 
mẽ, trợ giúp việc ra quyết định. Sự phối hợp nhiều dữ liệu phức tạp, 
trợ giúp cho sự phân tích và vấn tin. 
- Sự lựa chọn cấu trúc dữ liệu cần thiết là điều mong muốn của ng−ời 
sử dụng. Những ứng dụng nêu trên minh hoạ rõ nhiều áp dụng của 
việc mô hình hoá trái đất nh− bề mặt liên tục, l−ới raster, hay một 
tập hợp của các đối t−ợng riêng lẻ theo cấu trúc vector.