TÀI LIỆU HƯỚNG dẫn sử DỤNG ARCGIS

VIỆN NGHIÊN CỨU ĐỊA CHÍNH

TRUNG TÂM CÔNG NGHỆ CAO

TÀI LIỆU HƯỚNG DẪN SỬ DỤNG

ARCGIS

Dịch và biên soạn: Đặng Thị Mỹ Lan

Hà nội, 7-2003

NỘI DUNG CHÍNH

NỘI DUNG CHÍNH ..................................................................................................................................... 2

GIỚI THIỆU CHUNG VỀ ARCGIS .......................................................................................................... 6

Dự án GIS......................................................................................................................................................7

CHƯƠNG 1: KHÁI NIỆM CƠ BẢN VỀ DỮ LIỆU GIS ........................................................................ 10

1.CÁC MÔ HÌNH DỮ LIỆU ĐỊA LÝ........................................................................................................10

VECTOR MODEL...............................................................................................................................................10

RASTER MODELS..............................................................................................................................................11

TIN MODELS....................................................................................................................................................11

DỮ LIỆU DẠNG BẢNG.......................................................................................................................................11

2.CÁC DẠNG FORMAT CỦA FEATURE DATA...................................................................................12

COVERAGES.....................................................................................................................................................12

Các đối tượng chính trong coverages...........................................................................................................13

Đối tượng phức trong coverages..................................................................................................................13

Đối tượng phụ trong coverages....................................................................................................................14

Coverage topology.......................................................................................................................................14

Cất giữ coverages.........................................................................................................................................15

SHAPEFILES......................................................................................................................................................15

Các đối tượng trong shapefiles.....................................................................................................................15

Cất giữ shapefiles.........................................................................................................................................15

CÁC ĐỐI TƯỢNG CỦA GEODATABASES.............................................................................................................16

3.GEODATABASES....................................................................................................................................16

TOPOLOGY TRONG GEODATABASE...................................................................................................................18

LƯU CÁC ĐỐI TƯỢNG CỦA GEODATABASE.......................................................................................................18

CHƯƠNG II: XÂY DỰNG DỰ ÁN GIS BẰNG CÔNG NGHỆ ARCGIS ............................................ 19

1.PHÂN TÍCH GIS LÀ GÌ?.........................................................................................................................19

2.CÁC BƯỚC CỦA DỰ ÁN GIS................................................................................................................20

BƯỚC 1: XÁC ĐỊNH MỤC TIÊU CỦA DỰ ÁN......................................................................................................20

BƯỚC 2: TẠO CƠ SỞ DỮ LIỆU CHO DỰ ÁN.......................................................................................................21

BƯỚC 3: PHÂN TÍCH DỮ LIỆU..........................................................................................................................21

BƯỚC 4: HIỂN THỊ KẾT QUẢ............................................................................................................................21

3.XÂY DỰNG DỰ ÁN CỤ THỂ..................................................................................................................22

BƯỚC 1: XÁC ĐỊNH MỤC TIÊU CỦA DỰ ÁN......................................................................................................22

BƯỚC 2: TẠO CƠ SỞ DỮ LIỆU CHO DỰ ÁN.......................................................................................................23

Tập hợp dữ liệu cho dự án............................................................................................................................23

Chuẩn bị dữ liệu để phân tích.......................................................................................................................23

BƯỚC 3: PHÂN TÍCH DỮ LIỆU..........................................................................................................................24

3 giai đoạn của quá trình phân tích:..............................................................................................................25

BƯỚC 4: HIỂN THỊ KẾT QUẢ............................................................................................................................25

2

CHƯƠNG III: XÂY DỰNG CƠ SỞ DỮ LIỆU ....................................................................................... 26

1.TỔ CHỨC CƠ SỞ DỮ LIỆU CHO DỰ ÁN..........................................................................................26

2.BỔ SUNG DỮ LIỆU VÀO PROJECT FOLDER..................................................................................27

3.KHẢO SÁT DỮ LIỆU BẰNG ARCMAP...............................................................................................28

MỞ MỘT BẢN ĐỒ MỚI......................................................................................................................................28

BỔ SUNG PARCEL LAYERS VÀO BẢN ĐỒ..........................................................................................................28

LƯU BẢN ĐỒ....................................................................................................................................................29

CHƯƠNG 4: CHUẨN BỊ DỮ LIỆU ĐỂ PHÂN TÍCH ........................................................................... 30

1.CHUẨN BỊ DỮ LIỆU................................................................................................................................30

2.KHAI BÁO HỆ TỌA ĐỘ CHO ELEVATION DATA..........................................................................31

KIỂM TRA THÔNG TIN VỀ COORDINATE SYSTEM..............................................................................................31

KHAI BÁO COORDINATE SYSTEM CHO LOWLAND SHAPEFILE...........................................................................32

3.XÁC ĐỊNH LẠI LƯỚI CHIẾU CHO RIVER SHAPEFILE................................................................33

KHAI BÁO COORDINATE SYSTEM CHO RIVER SHAPEFILE..................................................................................33

CHIẾU SHAPEFILE.............................................................................................................................................34

XUẤT RIVER SHAPEFILE VÀO GEODATABASE...................................................................................................35

4SỐ HÓA HISTORIC PARK......................................................................................................................35

MỞ MỘT BẢN ĐỒ MỚI......................................................................................................................................36

TÌM CÔNG VIÊN TRÊN STREETS LAYER.............................................................................................................37

NẮN ẢNH.........................................................................................................................................................38

HIỂN THỊ PARK BOUNDARY VÀ PARCELS.........................................................................................................39

CHUẨN BỊ SỐ HÓA PARK BOUNDARY...............................................................................................................39

SỐ HÓA ĐƯỜNG BAO CÔNG VIÊN.....................................................................................................................40

ĐẶT VERTEX DƯỚI MỘT GÓC VÀ ĐỘ DÀI NÀO ĐẤY..........................................................................................41

DỰNG ĐƯỜNG VUÔNG GÓC..............................................................................................................................41

THÊM ĐIỂM NGAY TẠI GIAO ĐIỂM CỦA CÁC ĐƯỜNG........................................................................................41

KẾT THÚC SỐ HÓA...........................................................................................................................................42

BIÊN TẬP THUỘC TÍNH CHO ĐỐI TƯỢNG...........................................................................................................42

5.NHẬP HAI PARCEL LAYERS LẠI THÀNH MỘT LAYER.............................................................42

CHƯƠNG 5: THỰC HIỆN PHÂN TÍCH ................................................................................................ 44

1.CHUẨN BỊ CHO PHÂN TÍCH................................................................................................................45

TÌM VÙNG ĐƯỢC PHÉP XÂY DỰNG TRẠM XỬ LÝ NƯỚC THẢI...........................................................................45

Lấy Buffer cho sông.....................................................................................................................................45

Xếp chồng river buffer và lowland area.......................................................................................................46

TÌM VÙNG KHÔNG ĐƯỢC PHÉP XÂY DỰNG TRẠM XỬ LÝ NƯỚC THẢI ..............................................................46

Lấy Buffer cho parks....................................................................................................................................47

Chọn các thửa dân cư...................................................................................................................................47

Tạo Buffer quanh các thửa được chọn..........................................................................................................48

Chồng xếp buffers của công viên và đất ở ...................................................................................................49

Chồng xếp residential/park buffers và flood zone........................................................................................49

TÌM THỬA ĐÁP ỨNG CÁC TIÊU CHÍ ĐẶT RA......................................................................................................49

Chọn các parcels nằm ngoài residential/park buffer và vùng flood zone......................................................50

Chọn các thửa nằm trong river buffer và lowland area.................................................................................50

2.TÌM CÁC THỬA CÒN TRỐNG.............................................................................................................51

TÌM THEO THUỘC TÍNH LOẠI ĐẤT (TRƯỜNG LANDUSE)................................................................................51

XUẤT CÁC THỬA ĐƯỢC CHỌN RA SHAPEFILE MỚI...........................................................................................52

3

3.TÌM CÁC THỬA THÍCH HỢP NẰM GẦN ĐƯỜNG VÀ GẦN ĐIỂM CÓ NƯỚC THẢI..............52

THÊM TRƯỜNG CHO PARCELS LAYER...............................................................................................................53

TÌM NHỮNG THỬA NẰM TRONG VÒNG 50M CỦA ĐƯỜNG.................................................................................53

GÁN GIÁ TRỊ CHO TRƯỜNG ROAD_DIST.......................................................................................................54

4.TÌM CÁC THỬA THÍCH HỢP CÓ DIỆN TÍCH THEO YÊU CẦU..................................................56

SẮP XẾP CÁC THỬA THEO DIỆN TÍCH...............................................................................................................56

TÌM CÁC THỬA LIỀN KỀ VỚI DIỆN TÍCH TỔNG LÀ 150,000M2..........................................................................56

5.XEM LẠI KẾT QUẢ PHÂN TÍCH.........................................................................................................57

HIỂN THỊ CÁC THỬA ĐANG CHỌN VỚI CÁC LAYERS TIÊU CHÍ...........................................................................58

TẠO LAYER CHỨA ALTERNATE SITE.................................................................................................................58

DỌN SẠCH TABLE OF CONTENTS......................................................................................................................59

CHƯƠNG 6: TRÌNH BÀY KẾT QUẢ ..................................................................................................... 60

1)THIẾT KẾ BẢN ĐỒ.................................................................................................................................60

2.THIẾT ĐẶT TRANG BẢN ĐỒ...............................................................................................................62

CHUYỂN TỪ DATA VIEW SANG LAYOUT VIEW..................................................................................................62

THAY ĐỔI KÍCH THƯỚC TRANG........................................................................................................................63

THAY ĐỔI KÍCH THƯỚC CỦA DATA FRAME CHO NHỎ HƠN...............................................................................63

SAO CHÉP DATA FRAME...................................................................................................................................63

ĐỔI TÊN DATA FRAME ĐANG ĐƯỢC CHỌN.......................................................................................................64

ĐỔI TÊN DATA FRAME BAN ĐẦU......................................................................................................................64

THÊM MỘT DATA FRAME MỚI..........................................................................................................................64

3.TẠO OVERVIEW MAP...........................................................................................................................65

LOẠI BỎ NHỮNG LAYERS KHÔNG CẦN THIẾT KHỎI DATA FRAME.....................................................................65

TRÌNH BÀY CÁC TUYẾN ĐƯỜNG CHÍNH............................................................................................................65

THAY ĐỔI KÝ HIỆU CHO ĐƯỜNG......................................................................................................................66

HIỂN THỊ LAYERS RIVER VÀ ELEVATION .........................................................................................................66

4.TẠO BẢN ĐỒ CHO CÁC THỬA THÍCH HỢP....................................................................................67

THIẾT ĐẶT MÔI TRƯỜNG HIỂN THỊ...................................................................................................................67

THAY ĐỔI KÝ HIỆU CHO THỬA.........................................................................................................................68

HIỂN THỊ CÁC THỬA THÍCH HỢP.......................................................................................................................68

THAY ĐỔI KÝ HIỆU CHO ALTERNATE SITE........................................................................................................68

HIỂN THỊ RIVER VÀ WASTEWATER JUNCTION...................................................................................................68

HIỂN THỊ VÀ GẮN NHÃN CHO JUNCTION BUFFERS............................................................................................69

5.TẠO BẢN ĐỒ TRÌNH BÀY CÁC THỬA THÍCH HỢP NHẤT..........................................................69

CHÉP CÁC LAYERS TỪ STUDY AREA DATA FRAME..........................................................................................69

TẠO LAYER CHO CÁC THỬA THÍCH HỢP NHẤT.................................................................................................70

ĐỔI MÀU CHO CÁC THỬA CỦA LAYER HIGHLY SUITABLE................................................................................70

THAY ĐỔI SYMBOL COLORS.............................................................................................................................71

THAY ĐỔI TIÊU ĐỀ VÀ NHÃN...........................................................................................................................72

GẮN NHÃN CHO HIGHLY SUITABLE PARCELS...................................................................................................72

TẠO NHÃN CHO ALTERNATE SITE.....................................................................................................................73

THAY ĐỔI THUỘC TÍNH CỦA NHÃN VÀ HIỆN NHÃN..........................................................................................73

6.TẠO BÁO CÁO THỬA ĐẤT...................................................................................................................74

THIẾT KẾ BÁO CÁO..........................................................................................................................................74

PHÁT SINH BÁO CÁO........................................................................................................................................74

7.BỔ SUNG DANH SÁCH CÁC TIÊU CHUẨN CHỌN CỦA DỰ ÁN LÊN BẢN ĐỒ........................75

8.BỔ SUNG CÁC ĐỐI TƯỢNG CỦA BẢN ĐỒ.......................................................................................75

THÊM MỘT KHUNG HÌNH CHỮ NHẬT VÀO CITY OVERVIEW MAP.....................................................................75

THÊM KÝ HIỆU BẢN ĐỒ VÀO CITY OVERVIEW MAP.........................................................................................76

THÊM THƯỚC TỶ LỆ VÀO CITY OVERVIEW MAP..............................................................................................77

BỔ SUNG CÁC KÝ HIỆU VÀ THƯỚC TỶ LỆ KHÁC...............................................................................................77

4

BỔ SUNG MŨI TÊN CHỈ PHƯƠNG BẮC...............................................................................................................77

THÊM TỰA BẢN ĐỒ..........................................................................................................................................78

THÊM CITY LOGO............................................................................................................................................78

BỔ SUNG THÔNG TIN THAM CHIẾU BẢN ĐỒ.....................................................................................................78

GIÓNG THẲNG CÁC ĐỐI TƯỢNG CỦA BẢN ĐỒ..................................................................................................79

THÊM KHUNG CHỮ NHẬT.................................................................................................................................79

9.LƯU VÀ IN BẢN ĐỒ................................................................................................................................80

5

GIỚI THIỆU CHUNG VỀ ARCGIS

Tài liệu này giới thiệu về ArcGIS của ESRI - phần mềm xây dựng dự án

thông tin địa lý GIS. Tài liệu được chia làm hai phần. Phần đầu, chương 1: Tìm hiểu

về ArcGIS, sẽ giới thiệu những kiến thức cơ bản của ArcGIS và dữ liệu GIS. Phần

hai, bắt đầu từ chương 2: Xây dựng dự án GIS, là một dự án mẫu để bạn đọc thực

hành. Dự án được thiết kế theo cách để người đọc có thể tự làm theo tài liệu mà

không cần trợ giúp.

Trước khi khởi động, cần phải có sẵn ArcGIS trên máy. Ngoài ra, cần cài đặt

các bài tập mẫu ArcTutor.

Có thể làm gì với ArcGIS?

 Xác định vùng ưu tiên cần sửa chữa cống thoát nước sau trận động đất.

 Tạo bản đồ các tuyến đường dành cho xe buýt, xe đạp...

 Quản lý cầu, đường và lập các bản đồ dự phòng trong trường hợp xảy ra thiên

tai.

 Khoanh vùng tội phạm để nhanh chóng triển khai nhân sự và quản lý các chương

trình giám sát tội phạm.

 Xác định các van để khóa một đường ống nước bị vỡ.

 Tạo bản đồ sử dụng đất để phục vụ công tác định giá và kế hoạch sử dụng đất.

 Dự báo bão.

 Nghiên cứu ảnh hưởng của công trình xây dựng đến mạch nước ngầm.

 Quản lý chất lượng nước.

 Tạo mô hình lưới điện để giảm thất thoát năng lượng và lập kế hoạch đặt các

thiết bị mới.

 Xây dựng tuyến dẫn dầu rẻ nhất.

 Nghiên cứu địa hình để xác định vị trí đặt trạm thu phát trong thông tin liên lạc.

6

 Đánh giá về khả năng phát triển của một vị trí bán lẻ mới dựa trên số lượng

khách hàng lân cận.

 Dò tìm ngược theo nguồn nước để xác định nguồn bị ô nhiễm.

 Tìm đường đi nhanh nhất đến vị trí xảy ra sự cố.

 Dự đoán cháy rừng dựa trên những nghiên cứu về địa thế và thời tiết.

Có thể sử dụng ArcGIS theo nhiều cách khác nhau phụ thuộc vào mức độ

phức tạp của công việc. Một số người dùng ArcGIS để làm dự án - tức là một người

làm bản đồ và sử dụng công cụ phân tích độc lập. Một số người khác dùng ArcGIS

trong môi trường nhiều người dùng, phục vụ cho các hệ thống thông tin địa lý. Tài

liệu này giới thiệu về ArcGIS trong khuôn khổ của dự án GIS.

Dự án GIS

Trong một dự án GIS, phân tích viên sẽ phải thực hiện rất nhiều công việc mà

có thể gộp thành 4 nhóm công việc chính - 4 bước cơ bản của dự án.

Bước đầu tiên là trả lời cho các câu hỏi đặt ra trong thiết kế CSDLvà kế hoạch

phân tích GIS như:

 Đâu là vị trí tốt nhất để xây dựng nhà cao tầng?

 Có bao nhiêu lượng khách hàng tiềm năng gần cửa hàng? ...

 Công việc này giúp xác định được những lớp dữ liệu nào cần có để trả lời cho

từng phần của dự án và phát triển chiến lược tập hợp các câu trả lời của từng

phần thành một kết quả cuối cùng.

Bước thứ hai là tạo cơ sở dữ liệu chứa dữ liệu địa lý cần để trả lời cho những

câu hỏi đặt ra. Có thể phải số hóa từ bản đồ có sẵn, thu thập và chuyển đổi dữ liệu từ

nhiều nguồn và nhiều dạng, kiểm tra chất lượng của các lớp dữ liệu, đưa các lớp dữ

7

liệu về một hệ tọa độ thống nhất, bổ sung các trường mới vào dữ liệu để lưu kết quả

phân tích.

Bước thứ ba là phân tích dữ liệu. Các thao tác thường dùng là chồng xếp các

lớp dữ liệu khác nhau, tìm kiếm đối tượng theo thuộc tính và theo vị trí, tổng hợp

các kết quả trung gian để có được kết quả cuối cùng.

Bước cuối cùng trong phân tích dự án là trình bày kết quả cho những người

không sử dụng GIS và cho công chúng xem. Bản đồ, bảng thống kê, biểu đồ cũng

được sử dụng phối hợp để tạo kết quả cuối cùng.

GIS nhiều người dùng

Trong hệ GIS nhiều người dùng, dữ liệu được lưu trữ trong những hệ quản lý

CSDL quan hệ thương mại như Oracle, Informix Dynamic Server, và Microsoft

SQL Server và được kết nối thông qua phần mềm ArcSDE. ArcSDE cho phép nhiều

người cùng hiện chỉnh dữ liệu GIS đồng thời. Để tăng khả năng làm việc trên hệ

thống mạng, nhiều ứng dụng đã được phát triển cho máy tính để bàn như

ArcCatalog, ArcMap, và ArcToolbox. Các máy chủ giữ nhiệm vụ cung cấp dữ liệu

và thực hiện vai trò xử lý dữ liệu.

Các chức năng của hệ GIS nhiều người dùng cũng giống như của một dự án

GIS, nhưng ở qui mô lớn hơn và thao tác theo chu kỳ liên tục. Công tác lập kế hoạch

trong môi trường nhiều người dùng là rất quan trọng, vì sẽ giúp tăng hiệu suất thao

tác, phân phối tài nguyên tốt hơn, đảm bảo tính chặt chẽ của thông tin...

Dù là làm việc trong môi trường nào thì người dùng cũng đều sử dụng bộ 3

ứng dụng của ArcGIS desktop là ArcCatalog, ArcMap, và ArcToolbox để làm việc.

ArcCatalog là ứng dụng để quản lý dữ liệu không gian, quản lý thiết kế CSDL, tạo

8