GIS là gì? Tìm hiểu kiến thức về hệ thống thông tin địa lý GIS

Hệ thống thông tin địa lý - GIS là gì

GIS (Hệ thống thông tin địa lý - Geographic Information System) là một hệ thống có tổ chức gồm phần cứng, phần mềm, dữ liệu địa lý và yếu tố con người, được thiết kế nhằm thu thập, xử lý, lưu trữ, cập nhật, phân tích và mô hình hóa tất cả các dạng thông tin có quy chiếu địa lý. Được nghiên cứu từ đầu thế kỷ XX, GIS ngày nay trở thành công cụ đóng vai trò quan trọng trong nhiều lĩnh vực như quản lý đô thị, quy hoạch xây dựng, môi trường, quân sự, thương mại, khoa học… 

Lịch sử phát triển của GIS

Hệ thông tin địa lý đầu tiên trên thế giới đã ra đời ở Canada vào giữa những năm 1960 với tên gọi là CGIS do Roger Tomlinson xây dựng với mục đích hỗ trợ quản lý đất đai tại Canada.

Từ 1970-1990, sự xuất hiện của máy tính cá nhân giúp GIS được ứng dụng rộng rãi hơn. Các phần mềm GIS thương mại đầu tiên như ARC/INFO (do ESRI phát triển năm 1981) ra đời. GIS bắt đầu được ứng dụng trong quy hoạch đô thị, tài nguyên môi trường và nghiên cứu khoa học.

Giai đoạn 1990-2010 là giai đoạn bùng nổ của GIS. Internet phát triển mạnh mẽ giúp GIS kết nối với dữ liệu online và tích hợp với hệ thống GPS, viễn thám. Các phần mềm GIS như ArcGIS, MapInfo, QGIS ra đời và được sử dụng trong cả lĩnh vực công và tư nhân. Ứng dụng GIS đã mở rộng sang giao thông, y tế, giáo dục, quân sự, marketing…

Vào thời đại chuyển đổi số 2010 đến nay, GIS được tích hợp với các công nghệ mới: AI, IoT, Big Data, điện toán đám mây, AR/VR… Xu hướng WebGIS cho phép truy cập và chia sẻ dữ liệu địa lý qua nền tảng trực tuyến. GIS trở thành công cụ không thể thiếu trong quản lý đô thị thông minh, ứng dụng trong theo dõi biến đổi khí hậu, dịch bệnh, chuyển đổi số chính phủ.

Nguyên lý hoạt động và thành phần cơ bản của GIS

Có thể hiểu GIS là một “bản đồ thông minh” được tạo nên bằng việc kết nối dữ liệu không gian (vị trí địa lý) với dữ liệu thuộc tính (thông tin về các đối tượng). Hệ thống quản lý dữ liệu dưới dạng các lớp bản đồ không gian (quy hoạch, hạ tầng, giao thông, nhà ở…) được chuẩn hóa theo hệ tọa độ quốc gia, đảm bảo tính đồng bộ và kết nối với cơ sở dữ liệu quốc gia. 

GIS cho phép người dùng truy cập, phân tích và hiển thị thông tin theo yêu cầu, phục vụ hiệu quả cho công tác quản lý, quy hoạch và hoạch định chính sách. 

Nguyên lý hoạt động của GIS

Các hợp phần của GIS bao gồm:

Phần cứng là các máy tính, máy chủ, máy định vị GPS, thiết bị nhập/xuất dữ liệu… giúp vận hành và xử lý hệ thống.

Phần mềm chuyên dụng cho GIS như: ArcGIS (ESRI), QGIS, MapInfo, GRASS GIS.

Yếu tố con người như nhân sự lập trình ứng dụng, người quản trị hệ thống, người sử dụng, người quản lý.

Các chức năng chính của GIS là gì?

GIS như một hộp công cụ có các chức năng:

Nhập dữ liệu: Đưa “thế giới thực” là những ảnh vệ tinh, bản đồ giấy, GPS, kết quả đo đạc thực địa... vào cơ sở dữ liệu ở dạng số hóa.

Quản lý dữ liệu: Các dữ liệu không gian và dữ liệu thuộc tính được lưu trữ dưới dạng cơ sở dữ liệu liên kết. Tổ chức, sắp xếp theo các lớp bản đồ (layer) như địa hình, giao thông, dân cư, quy hoạch, thủy văn... cho việc truy cập dễ dàng, nhanh chóng.

Xử lý, phân tích dữ liệu: Chuyển các dữ liệu địa lý thành bản đồ, biểu đồ, mô hình. Xác định mối quan hệ không gian, khai thác thông tin dữ liệu phục vụ cho quy hoạch đô thị, quản lý tài nguyên, môi trường và giao thông.

Ứng dụng thực tế của GIS trong các ngành, lĩnh vực hiện nay

Trong bối cảnh xã hội, kinh tế và môi trường ngày càng phức tạp. Tài nguyên môi trường dần suy thoái cùng với biến đổi khí hậu, hay phát triển đô thị nhanh chóng tác động đến nền kinh tế - xã hội. GIS trở thành công cụ quan trọng trong việc tích hợp và chuẩn hóa dữ liệu, quản lý khối lượng lớn dữ liệu địa lý để chuẩn bị các phương án khắc phục, xu hướng phát triển trong tương lai. 

Với ngành quản lý môi trường và tài nguyên thiên nhiên, ứng dụng của GIS được sử dụng trong việc giám sát ô nhiễm; quản lý rừng, nguồn nước, sinh học, khoáng sản... Trong nông nghiệp, GIS được sử dụng để thành lập bản đồ thổ nhưỡng, giám sát mùa vụ, đánh giá độ ẩm, tình trạng sâu bệnh và hỗ trợ quy hoạch vùng sản xuất nông nghiệp ứng dụng công nghệ cao.

Các ứng dụng của GIS

Ở lĩnh vực quy hoạch và quản lý đô thị, GIS giúp phân vùng chức năng và quản lý dân cư, hạ tầng kỹ thuật.  Ngành giao thông – vận tải sử dụng GIS để phân tích lưu lượng phương tiện, quy hoạch tuyến đường, tối ưu hóa hệ thống giao thông công cộng và quản lý an toàn giao thông. Ngay cả lĩnh vực du lịch, GIS được sử dụng phổ biến để việc xác định tuyến điểm, xây dựng bản đồ số. Hay trong kinh doanh – thương mại, công nghệ này hỗ trợ các doanh nghiệp phân tích vị trí thị trường tiềm năng, hành vi người tiêu dùng theo khu vực địa lý.

Ngoài ra, GIS còn có ứng dụng thực tiễn trong y tế công cộng để theo dõi dịch bệnh, phân bố cơ sở y tế, hay trong giáo dục: quản lý phân bố trường học, học sinh. Không chỉ vậy, trong quân sự GIS được dùng để xây dựng bản đồ chiến lược, phân tích địa hình. 

Các dạng GIS phổ biến

Các dạng GIS phổ biến bao gồm dữ liệu dạng raster và vectơ, cùng với các định dạng tệp dữ liệu như Shapefile, GeoJSON, GML, KML/KMZ. 

Dữ liệu raster là dạng lưới gồm các ô vuông (pixel), thường được sử dụng để biểu diễn các hiện tượng liên tục như ảnh vệ tinh, bản đồ độ cao địa hình hoặc chỉ số thảm thực vật. Trong khi đó, dữ liệu vector biểu diễn các đối tượng địa lý có ranh giới rõ ràng dưới dạng điểm, đường hoặc vùng - rất thích hợp để lưu trữ các yếu tố như đường giao thông, ranh giới hành chính, khu dân cư, hay thửa đất.

Kèm theo các dạng dữ liệu này là nhiều định dạng tệp phổ biến trong GIS như:

Shapefile (.shp) là định dạng lâu đời và phổ biến dùng cho dữ liệu vector, thường xuất hiện trong các phần mềm như ArcGIS hoặc QGIS. 

GeoJSON (.geojson, .json) là định dạng dựa trên JSON, dễ dàng tích hợp với các ứng dụng web và thường dùng trong các hệ thống bản đồ trực tuyến. 

GML (.gml) là một định dạng chuẩn dựa trên XML, phục vụ việc trao đổi dữ liệu không gian giữa các hệ thống. 

KML/KMZ (.kml, .kmz) là định dạng do Google phát triển để hiển thị dữ liệu địa lý trên Google Earth và các nền tảng liên quan. 

Ngoài ra, còn có các định dạng chuyên biệt khác như GeoTIFF (dùng cho dữ liệu raster), CAD (DWG, DXF) cho bản vẽ kỹ thuật, hay các định dạng cơ sở dữ liệu không gian như PostGIS (mở rộng của PostgreSQL). Sự đa dạng này cho phép GIS linh hoạt trong việc lưu trữ, trao đổi và phân tích dữ liệu địa lý trong nhiều lĩnh vực khác nhau.

Hy vọng bài viết đã cung cấp cái nhìn tổng quan và những kiến thức cơ bản về dữ liệu GIS góp phần hỗ trợ độc giả trong quá trình tìm hiểu và ứng dụng công nghệ này. Độc giả muốn tìm hiểu thêm thông tin chi tiết vui lòng liên hệ Đất Vàng Việt Nam.

Trên đây là thông tin chi tiết về Thị trường bất động sản mà Đất Vàng Việt Nam muốn chia sẻ với bạn. 

Truy cập website để cập nhật thông tin mới nhất và tin tức nóng hổi từ thị trường bất động sản toàn quốc.

Đất vàng Việt Nam

​​Nền tảng tra cứu dữ liệu liên thông Quy hoạch - Dự án - Giá đất