Chương 1 GIỚI THIỆU TỔNG QUAN ARCGIS 1.1 Giới thiệu ArcGIS Desktop 1.1 Giới thiệu chung ArcGIS là một gói phần mềm gần như hoàn hảo để sử dụng trong GIS. Nó có thể giúp chúng ta hiển thị, quản lý, chỉnh sửa, phân tích dữ liệu một cách đơn giản và nhanh chóng. Cuốn sách này sẽ giúp chúng ta căn bản sử dụng ArcGIS tốt hơn. ➢ Hiển thị dữ liệu: Nó sẽ giúp chúng ta xem các dữ liệu địa lý như: các dữ liệu nền, địa hình, bản đồ địa chính, hiện trạng sử dụng đất, … qua đó giúp xác định các khu vực, đối tượng cần thiết để giải quyết vấn đề.
➢ Tạo dữ liệu: Giúp dễ dàng tạo dữ liệu theo ý người sử dụng, ArcGIS sẽ cung cấp tất cả các công cụ để tạo dữ liệu trên bản đồ và quản lý chúng một cách hiệu quả hơn. Ví dụ: Để xây dựng bản đồ du lịch chúng ta cần tạo các lớp dữ liệu như: Giao thông, hành chánh, các tuyến xe bus, dữ liệu về các điểm mốc (Bảo tàng, công viên, chợ, UBND,…). 8 ➢ Chỉnh sửa và cập nhật dữ liệu: Để dữ liệu luôn mới, chúng ta cần phải cập nhật thông tin cho dữ liệu theo sự thay đổi của chúng về không gian lẫn thời gian. Ví dụ: Việc chia tài sản cho các con cái trong gia đình.
Người cha muốn chia đất đai cho các con, khi đó thửa đất này sẽ được chia thành nhiều thửa mới, do đó chúng ta cần cập nhật thông tin lại từ thửa gốc cho các thửa mới được tạo ra và cập nhật thông tin chủ sở hữu mới. Hay sự biến động về đất đai khi quy hoạch các khu đô thị mới, khi đó các diện tích đất nông nghiệp sẽ chuyển thành đất đô thị,… ➢ Giải quyết vấn đề: Giúp chúng ta giải quyết các câu hỏi đặt ra như: Nó nằm ở đâu? Cần lượng mưa là bao nhiêu? Có gần đường giao thông hay không? Diện tích bao nhiêu là đủ?, … Hiểu được mối quan hệ giữa chúng sẽ giúp chúng ta ra quyết định tốt hơn. Ví dụ: Muốn quy hoạch một nơi chứa rác cho quận Thủ Đức, chúng ta cần có các câu hỏi như: Hố rác phải nằm kề đường giao thông, cách khu dân cư 500km, phải nằm ở vùng ven thành phố, nằm trên đất nông nghiệp,… Hay có thể quy hoạch vùng thích nghi trồng cây cao su, quy hoạch khu đô thị mới, khu du lịch sinh thái, … ➢ Kết xuất bản đồ: Sẽ giúp cho người không chuyên hiểu được các đối tượng trên bản đồ có nghĩa là gì. Ví dụ: Khi một người nước ngoài đến Tp.
Hồ Chí Minh, thông qua bản đồ giao thông, hành chánh họ có thể xác định được đang ở vị trí nào hay có thể tự tìm đường đến bảo tàng thành phố,… ➢ Phát triển công cụ theo người dùng: Trong ArcGIS cho phép người sử dụng tự tạo ra các Menu, Tool theo ý muốn, hay có thể tạo các công cụ chỉ phục vụ cho cơ quan, tổ chức của mình và cũng có thể tạo ra các công cụ tự động chạy trong quá trình làm việc mà không cần thao tác của người sử dụng.2 Các loại dữ liệu trong ArcGIS File Geodatabase và Personal Geodatebase Geodatabase là định dạng của ESRI dùng để lưu trữ tất cả các dữ liệu theo chuẩn của ESRI. Định dạng này tương ứng như một folder trong computer. Trong geodatabase chứa các dạng dữ liệu như: Featrures dataset, Featrures class, table. Kích thước của geodatabase là không giới hạn.
Kích thước và tên của các files chứa trong geodatabase: - Kích thước của Table hay feature class mặc định là 1 TeraByte nhưng có thể hơn; - Số lượng feature classes hay tables là 2147483647; - Số trường thuộc tính trong một feature class hay table là 65534; - Số đối tượng thuộc tính (row) trong một feature class hay table là 4294967295; - Độ dài tên của Feature class hay table là 160 ký tự; - Độ dài tên trường là 64 ký tự; - Độ rộng của trường dạng text là 2147483647 ký tự; - Trong một geodatabase có thể chứa nhiều đối tượng có hệ quy chiếu khác nhau. Features Dataset 10 Tương tự như Geodatabase nhưng trong một Feature dataset các lớp (feature Class) phải cùng hệ quy chiếu. Các feature class trong một featrure dataset chỉ chứa các lớp dữ liệu dạng annotation, điểm, đường hay vùng mà không chứa các dữ liệu dạng bảng. Features Class Là một lớp dữ liệu chứa trong Geodatabase hay Feature Dataset, và nhận hệ quy chiếu của Feature Dataset làm hệ quy chiếu của nó.
Còn trong trường hợp lưu trong Geodatabase thì phải cài đặt hệ quy chiếu cho nó. Shapefile Shapefiles là định dạng đơn, nontopological lưu trữ vị trí địa lý và thông tin thuộc tính của các đối tượng đó. Một shapefile là một trong những định dạng có thể biên tập và chỉnh sửa trong ArcGIS, thường bao gồm ít nhất ba định dạng mở rộng: Định dạng Mô tả thông tin .shp File chính lưu trữ các đối tượng địa lý. Đi chung với file shp lưu trữ vị trí của đối tượng theo .shx trường IDs trong file shp.dbf Lưu trữ thông tin thuộc tính của các đối tượng.sbx Lưu trữ danh mục không gian của các đối tượng.atx Tạo mỗi danh mục thuộc tính trong ArcCatalog.mxs File danh mục Geocoding trong các shapefiles.prj Lưu trữ thông tin về hệ thống tọa độ.xml Lưu trữ thông tin của dữ liệu.
11 Khi nào nên sử dụng Shapefile? - Khi chúng ta xuất dữ liệu ra không phải là định dạng của ESRI. - Khi chúng ta xuất dữ liệu ra sử dụng trong ArcView 3 hay ArcINFO. - Khi muốn tạo dữ liệu nhanh chóng, đơn giản cung cấp cho Arcgis Server. Khi nào không nên sử dụng shapefile? Hạn chế của shapefile là chúng không phải dữ liệu geodatabase, bảng thuộc tính hỗ trợ font Unicode rất thấp, không cho tên trường lớn hơn 10 ký tự, không lưu trữ trường thuộc tính dạng date và time.
Coverage Là một định dạng của ArcINFO trước đây, dữ liệu này có thể biên tập và chỉnh sửa trong ArcGIS.mxd) Định dạng mxd không dùng để lưu trữ thông tin của dữ liệu, chúng chỉ lưu trữ tổ chức, định dạng dữ liệu trên cửa sổ chính của ArcMap. Định dạng này hay còn được gọi là định dạng file tổ chức dự án. Tất cả các lớp được mở trên cửa sổ chính, có cấu trúc, định dạng, màu sắc, các dữ liệu chú thích sẽ được lưu trữ lại. Chỉ có định dạng mxd mới lưu trữ được các dữ liệu thuộc lớp đồ họa.
Ví dụ: Chúng ta muốn tạo bản đồ chuyên đề trên ArcMap ta cần phải tạo lưới, hướng, bảng chú dẫn, các text mô tả đối tượng trên bản đồ. Khi các đối tượng này được tạo ra, nếu không được lưu trữ dưới dạng mxd thì những lần mở tiếp theo sẽ không có các đối tượng này. Do vậy mỗi lần làm việc trên cửa sổ chính của ArcMap ta cần phải lưu lại định dạng này.2 Các thành phần cơ bản của ArcMap 1.1 Cửa sổ làm việc chính Trang chính chứa môi trường làm việc chung trong ArcGIS là ArcMap. Từ môi trường làm việc này ta có thể mở nhiều chương trình làm việc khác của ArcGIS như ArcCatalog, ArcToolBox.
Khi mở chương trình ArcMap, mặc định chương trình sẽ mở các thanh công cụ Standard và Tools cùng với hộp thoại TOC.2 TOC TOC là từ viết tắt của Table Of Content. TOC có nhiệm vụ chứa các layer đã được mở và quản lý theo trật tự hiển thị của chúng. Trong một TOC khi thêm dữ liệu vào thì các dữ liệu sẽ tự động xếp theo thứ tự từ trên xuống: text, điểm, đường rồi đến vùng. Một TOC có thể chứa nhiều Data Frame.
Trong quá trình làm việc, nếu chúng ta tắt cửa sổ TOC này đi thì mở lại bằng cách vào menu Window/Table of Content.3 Trang dữ liệu Trang dữ liệu hay còn gọi là trang Data View. Trong trang này chứa các công cụ làm việc chính của ArcGIS, cho phép người sử dụng chỉnh sửa, biên tập, cập nhật,… dữ liệu trước khi kết xuất bản đồ. Ngoài ra cho phép chúng ta phân tích các dữ liệu đầu vào trước khi giải quyết vấn đề cần làm. Ví dụ: muốn quy hoạch khu du lịch sinh thái chúng ta cần phân tích dữ liệu đầu vào như bản đồ giao thông, hiện trạng rừng, sử dụng đất,… sau đó dùng các lệnh phân tích như Buffer, Clip, Union,… để tìm ra khu vực tối ưu nhất để xây dựng khu du lịch sinh thái.4 Trang Layout Trang này cho phép người sử dụng kết xuất bản đồ trước khi in.
Mục đích của trang này là cho phép chúng ta tạo một bản đồ hoàn chỉnh bằng cách đưa vào các loại đối tượng như hướng bắc, bảng chú thích, thước tỷ lệ, lưới tọa độ hay một số dữ liệu từ các chương trình khác giúp cho bản đồ rõ ràng hơn.5 Layer và Data frame Layer Layer được hiểu như là một lớp dữ liệu, trong đó chứa các đối tượng và thuộc tính của chúng. Một Layer có thể là ảnh, text hay các đối tượng dạng điểm, đường, vùng. Layer sẽ lưu trữ thông tin về hệ quy chiếu, kiểu đối tượng cần làm việc. Mỗi layer chỉ có thể chứa một kiểu đối tượng (điểm, đường hoặc vùng) Data frame Data Frame là khung chứa các lớp dữ liệu.
Trong một cửa sổ làm việc có thể có nhiều data frame và chứa trong hộp thoại TOC. Mặc định trong cửa sổ làm việc khi bắt đầu mở ArcMap thì trong hộp thoại TOC sẽ có một data frame tên là Layers. Một data frame có thể chứa nhiều layer và các layer này có thể khác hệ quy chiếu với nhau. Khi đưa các lớp vào data frame, mặc định data frame sẽ lấy hệ quy chiếu của lớp đầu tiên trên cùng làm hệ quy chiếu chung cho các lớp khác.
Như vậy hệ quy chiếu của các lớp khi đưa vào data frame cửa sổ làm việc sẽ giữ 14 nguyên và lấy hệ quy chiếu của data frame làm hệ quy chiếu để hiển thị (hệ quy chiếu ảo). Trong một data frame có thể chứa nhiều nhóm (Group). Nhóm giúp chúng ta quản lý dữ liệu tốt hơn khi data frame đó chứa quá nhiều lớp, khi đó chúng ta sẽ nhóm các lớp có cùng một số đặc tính chung lại với nhau cho dễ quản lý. Ví dụ: có một data frame có nhiều lớp dữ liệu của nhiều tỉnh khác nhau và mỗi tỉnh lại có nhiều lớp dữ liệu mô tả khác nhau (địa hình, hiện trạng, giao thông,.), khi đó chúng ta sẽ nhóm các đối tượng trong một tỉnh thành một nhóm lại cho dễ quản lý.3 ArcToolBox ArcToolBox là hộp thoại chứa các lệnh phân tích trong Arcgis giúp người sử dụng dễ dàng tìm kiếm.4 ArcCatalog ArcCatalog là chương trình dùng để quản lý dữ liệu trong Arcgis, tương tự như explorer trong Windows.