Đang tải... (xem toàn văn)
Bài báo này nghiên cứu xây dựng các chức năng biên tập chuyên dụng, đơn giản mà vẫn duy trì được mối quan hệ topo của các thửa đất. Các thuật toán và giải pháp được tác giả xây dựng là cơ sở để hoàn thiện quy trình thành lập bản đồ địa chính trong giai đoạn hiện nay ở Việt Nam.
Nghiên cứu MỘT CÁCH TIẾP CẬN MỚI TRONG VIỆC GIẢI QUYẾT BÀI TOÁN BIÊN TẬP THỬA ĐẤT SỬ DỤNG CẤU TRÚC DỮ LIỆU DANH SÁCH CẠNH LIÊN KẾT KÉP ThS PHẠM THẾ HUYNH Trường Đại học Mỏ Địa chất Tóm tắt: Hiện nay, biên tập chỉnh lý đồ địa phần mềm chuyên dụng mối quan hệ topo đất đồ không quan tâm lưu trữ Mỗi có thay đổi đất thêm đỉnh, bớt đỉnh, gộp thửa, tách quan hệ topo bị phá vỡ đồng thời liên kết thông tin không gian thông tin thuộc tính xây dựng Bài báo nghiên cứu xây dựng chức biên tập chuyên dụng, đơn giản mà trì mối quan hệ topo đất Các thuật toán giải pháp tác giả xây dựng sở để hồn thiện quy trình thành lập đồ địa giai đoạn Việt Nam Mở đầu Thuật tốn tạo mơ hình topo nghiên cứu báo (Trần Thùy Dương (2006)) Các thuật tốn tạo mơ hình topo ứng dụng mô đun phần mềm Picklot, Famis, TMV-Map, AcadMap, ArcTopo Mơ hình liệu danh sách cạnh liên kết kép DCEL (Doubly Connected Edge List) trình bày chi tiết (Mark de Berg ctv (2000)), mơ hình topo khác mơ tả tài liệu (Michael F Worboys (1995)) (Peter F Dale John D McLaughlin (1988)) Để thể mối quan hệ topo đất nay, chuẩn liệu địa (Bộ Tài ngun Mơi trường (2010)-điều 9) quy định chuẩn định dạng liệu siêu liệu theo ngôn ngữ định dạng GML, XML với sở mơ hình liệu DCEL Tuy nhiên, với phần mềm biên tập đồ địa Việt Nam tập trung tạo mơ hình topo mà chưa trọng đến việc lưu trữ mối quan hệ topo vùng Chính vậy, có biến động thơng tin không gian vùng cần phải xây dựng lại mô hình topo vừa tốn thời gian, vừa thơng tin thuộc tính vùng có Lúc này, người sử dụng phải gắn thêm liệu thuộc tính cho vùng phát sinh Việc gắn thêm liệu thuộc tính thường khó kiểm sốt vùng biến động nhiều nơi vẽ Chính vậy, người sử dụng thơng thường gán lại tồn sở liệu thuộc tính vẽ có biến động vùng dù thay đổi nhỏ Đây công việc tốn thời gian dễ nhầm lẫn, bỏ sót cơng tác nội nghiệp Để giải vấn đề này, cần phải xây dựng hệ thống biên tập chuyên dụng với mơ hình cấu trúc liệu topo phù hợp đồng thời có giải pháp để quản lý sở liệu có biến động vùng mà đảm bảo mối quan hệ topo vùng Mô tả cấu trúc liệu danh sách cạnh liên kết kép Gồm có bảng: Bảng danh sách đỉnh; bảng danh sách nửa cạnh bảng danh sách vùng Một cạnh gồm hai nửa cạnh có Người phản biện: ThS Nguyễn Phi Sơn 14 t¹p chÝ khoa häc đo đạc đồ số 20-6/2014 Nghiờn cu hng ngược nửa cạnh nửa cạnh đảo nửa cạnh * Bảng danh sách đỉnh: Số hiệu điểm (số nguyên), tọa độ X (số thực), tọa độ Y (số thực) * Bảng danh sách nửa cạnh: Số hiệu nửa cạnh (số nguyên), số hiệu đỉnh đầu (số nguyên), số hiệu đỉnh cuối (số nguyên), số hiệu vùng bên phải nửa cạnh (số nguyên), cờ báo hiệu đưa vào lịch sử để lưu trữ (lơ gíc), nửa cạnh trước (số nguyên), nửa cạnh sau (số nguyên) * Bảng danh sách vùng: Số hiệu vùng (số nguyên), số hiệu nửa cạnh đường bao, danh sách số hiệu nửa cạnh vùng đảo (vùng vùng) tương ứng cờ báo hiệu đưa vùng vào lịch sử để lưu trữ (lơ gíc) Vấn đề đặt làm để biên tập đất (vùng) phải phát sinh liệu để bảo toàn cấu trúc Chọn Vùng chỉnh sửa Khi tách vùng liên quan đến nửa cạnh ei, ej vùng với điểm phân tách m, n thuộc ei, ej Nối điểm m, n đường nối (có thể đoạn thẳng, đường cong kết hợp nhiều đoạn thẳng, đường cong) phát sinh điểm mới, nửa cạnh vùng đánh số hiệu vùng tăng thêm từ tổng số vùng có, đồng thời đưa nửa cạnh ei, ej vùng bên phải nửa cạnh ei vào lịch sử để lưu trữ Khi gộp hai hay nhiều vùng liên quan đến cạnh chung vùng, lúc phát sinh vùng vùng gộp vùng có số hiệu vùng số vùng có cộng thêm Q trình cập nhật đồ địa với nhiều đơn vị cập nhật khác vào đồ tổng thể lưu trữ hệ thống quản lý Vậy cần xử lý để khơng bị xung đột cập nhật liệu biên tập lên tồn hệ thống Giả sử có tập hợp đất liên thông lưu trữ theo cấu trúc liệu Danh sách cạnh liên kết kép, tổ chức thành ba sở liệu đỉnh V1, cạnh E1 vùng A1 Tập hợp đất liên thông gọi Kết cấu địa Để biên tập ta cần chọn tập hợp đất liên thông thuộc Kết cấu địa đưa vào chế độ chỉnh sửa gọi Vùng chỉnh sửa Đường bao Vùng chỉnh sửa cần xác định từ danh sách số hiệu chọn Đường bao có vai trị quan trọng việc đánh dấu đất không chọn giáp với Vùng chỉnh sửa Dữ liệu đất Vùng chỉnh sửa bị cấm chỉnh sửa Vùng chỉnh sửa chỉnh sửa xong trả Kết cấu địa để tránh bị xung đột trình cập nhật biến động Các nửa cạnh thuộc đường bao Vùng chỉnh sửa có tính chất quan trọng vùng thuộc tính nửa cạnh đảo chúng không nằm danh sách số hiệu đất nói Biên tập đất 4.1 Tách Ta ký hiệu đỉnh v kèm số, ví dụ vi; nửa cạnh có kí hiệu e, ví dụ ej, vùng kí hiệu a, ví dụ ak Một đất bao gồm danh sách nửa cạnh có thuộc tính vùng Các nửa cạnh đảo nửa cạnh có thuộc tính vùng vùng giáp với Khi chỉnh sửa đất phép dựng hình phát sinh đỉnh nửa cạnh bên Thửa đất chia nhỏ thành đất nằm bên Các đất lát kín đất Trước tiên ta xét việc chia đất làm t¹p chÝ khoa häc đo đạc đồ số 20-6/2014 15 Nghiờn cu hai đường chia Đường chia có đầu mút nằm cạnh đỉnh đất chia 4.1.1 Hai đầu mút đường chia nằm cạnh Giả sử a2 bị chia thành hai đường chia có hai đầu mút nằm nửa cạnh ei ej Hình mơ tả các cạnh (ei, e’i), (ej, e’j) vùng a1, a2, a3 trước vùng a2 bị chia Khi ei ej có thuộc tính vùng a2 cịn nửa cạnh đảo e’i e’j có thuộc tính vùng tương ứng a1 a3 (Xem hình 1) hóa việc phân tích mà khơng tính tổng quát Khi xuất điểm chia, sở liệu điểm bổ sung Trong trường hợp hai điểm chia v1, v2 thêm vào sở liệu điểm Tạo vùng a4: - xuất phát từ nửa cạnh chia ek có điểm đầu v1, điểm cuối v2, xác định ej2 có gốc điểm cuối v2 tìm nửa cạnh ej2 Tìm nửa cạnh nửa cạnh ei1 có điểm cuối v1 - cập nhật thuộc tính cho tất nửa cạnh vùng thành a4 Hình 1: Các cạnh đất trước chia Tại điểm chia nửa cạnh ei, ej, nửa cạnh ei, ej vùng a2 lưu thành lịch sử, đồng thời phát sinh thêm nửa cạnh ei1, ej1, ei2, ej2 Các nửa cạnh đảo e‘i, e‘j xử lý tương tự (Hình 2) Sẽ phát sinh nửa cạnh ek, e’k vùng a4, a5 Các thuộc tính ei1, ei2 lấy theo thuộc nửa cạnh ei; thuộc tính e’i1, e’i2 lấy theo thuộc tính nửa cạnh đảo e’i; tương tự, thuộc tính ej1, ej2 lấy theo nửa cạnh ej; thuộc tính e’j1, e’j2 lấy theo nửa cạnh e’j Lúc sở liệu lưu trữ với đỉnh, nửa cạnh mới, đồng thời phát sinh thêm vùng liên quan Việc xét đường chia cạnh (ek e’k) làm đơn giản 16 Hình 2: Thửa đất chia đường chia ek với điểm đầu v1 nằm cạnh ei điểm cuối v2 nằm cạnh ej Tạo vùng a5: - Làm tương tự cho nửa cạnh đảo e’k 4.1.2 Hai đầu mút đường chia đỉnh (Xem hình 3) Nếu đầu mút đường chia đỉnh nửa cạnh vả đỉnh tạo nằm đường chia ek Giả sử đường chia xuất phát đỉnh v1 điểm gốc nửa cạnh ei+1 điểm cuối nửa cạnh ei; đường chia ek có điểm cuối đỉnh v2 l tạp chí khoa học đo đạc đồ sè 20-6/2014 Nghiên cứu điểm gốc nửa cạnh ej+1 điểm cuối nửa cạnh ej a3, a4 thành đất a5 Các nửa cạnh nét đứt bị loại bỏ vùng thuộc tính nửa cạnh đảo nằm danh sách số hiệu đất bị gộp, ngược lại nửa cạnh nét liền hình thành đường bao đất a5 (Xem hình 4) Hình 3: Hai đầu mút đường chia đỉnh Quá trình tạo vùng a4 a5 tiến hành tương tự mô tả mục 4.1.1, với vai trò ei giống ei1, ej giống ej2 ; ei+1 giống ei2, ej+1 giống ej1 4.1.3 Một đầu mút nằm cạnh, đầu mút đỉnh Đối với trường hợp đầu mút đường chia nằm cạnh ta sử dụng cách chia mơ tả 4.1.1, cịn đầu mút đường chia đỉnh ta sử dụng cách chia mô tả 4.1.2 4.2 Gộp Thao tác gộp Vùng chỉnh sửa cần phải xác định đường bao đất gộp Duyệt theo nửa cạnh đất chọn, vùng thuộc tính nửa cạnh đảo khơng nằm danh sách số hiệu đất bị gộp nửa cạnh thuộc đường bao đất mới, thuộc tính vùng nửa cạnh cập nhật; cịn ngược lại loại hai nửa cạnh đưa chúng vào lịch sử lưu trữ Trong hình 4, ví dụ gộp đất a2, Hình 4: Gộp 4.3 Thêm bớt đỉnh Trường hợp tổng quát cạnh (gồm hai nửa cạnh ek, e’k đảo nhau) thay đường đa tuyến có chung điểm đầu điểm cuối ngược lại Ta nhận thấy cạnh đường đa tuyến có thuộc tính giống với (ek, e’k), ta cần chép thuộc tính cạnh (ek, e’k) cho cạnh đa tuyến ngược lại bổ sung loại bỏ điểm, nửa cạnh cần thiết Trộn Vùng chỉnh sửa vào Kết cấu địa Sau chỉnh sửa yếu tố phát sinh cập nhật vào sở liệu đỉnh V1, nửa cạnh E1 vùng A1 tương ứng Lúc Vùng chỉnh sửa xóa bỏ chế độ cấm chọn để chỉnh sửa Vùng chỉnh sửa trộn vào Kết cấu a chớnh tạp chí khoa học đo đạc ®å sè 20-6/2014 17 Nghiên cứu Verlag, Berlin Kết luận Bằng cách cập nhật mơ hình liệu [3] Christine Leslie and Chris Buscaglia DCEL trình bày trên, việc biên tập (2008), Cadastral Editor Tutorial, ESRI, 380 đất Vùng chỉnh sửa New York Street, Redlands, CA 92373- thực dễ dàng mà khơng làm phá vỡ mơ 8100, USA hình cấu trúc liệu topo.m [4] Bộ Tài nguyên Môi trường (2010), Thông tư số 17/2010/TT-BTNMT - Quy định TÀI LIỆU THAM KHẢO [1] Trần Thùy Dương (2006), “Một giải kỹ thuật chuẩn liệu địa pháp xử lý trường hợp biên toán [5] Michael F Worboys (1995), GIS : A tạo Topology”, Tạp chí KHKT Mỏ-Địa chất, Computing Perspective, Taylor & Francis, tập (14), trang 88-91 London [2] Mark de Berg, Marc van Kreveld, [6] Peter F Dale D McLaughlin (2000), Management, Clarendon Press, Oxford.m Geometry, Land John Mark Overmars, Otfried Schwarzkopt, Computational (1988), and Information Algorithms and Applications, Springer- Summary New method of parcel editing using data structure of doubly connected edges list MSc Pham The Huynh Hanoi University of Mining and Geology When editting or modifying cadastral maps by special application nowadays, the maintenance of topology wasn’t be interested in Each time having a change of parcel properties, for example adding and deleting of parcel point, parcel merging or splitting then the topology is broken and the connection bettwen spatial and attribute data is also lost This article researchs to build the simple special editting functions but keeping this topology The algorithms and solution introduced by author are basic of improving of cadastral mapping in Vietnam.m Ngày nhận bài: 13/5/2014 18 t¹p chÝ khoa học đo đạc đồ số 20-6/2014 ... nhật liệu biên tập lên toàn hệ thống Giả sử có tập hợp đất liên thông lưu trữ theo cấu trúc liệu Danh sách cạnh liên kết kép, tổ chức thành ba sở liệu đỉnh V1, cạnh E1 vùng A1 Tập hợp đất liên. .. liên thông gọi Kết cấu địa Để biên tập ta cần chọn tập hợp đất liên thông thuộc Kết cấu địa đưa vào chế độ chỉnh sửa gọi Vùng chỉnh sửa Đường bao Vùng chỉnh sửa cần xác định từ danh sách số hiệu... Đường bao có vai trò quan trọng việc đánh dấu đất không chọn giáp với Vùng chỉnh sửa Dữ liệu đất Vùng chỉnh sửa bị cấm chỉnh sửa Vùng chỉnh sửa chỉnh sửa xong trả Kết cấu địa để tránh bị xung đột