Bài báo chỉ ra sự cần thiết và đề xuất giải pháp xây dựng cơ sở dữ liệu (CSDL) kỹ thuật phục vụ dẫn xuất thành lập CSDL nền địa lý và bản đồ địa hình các tỷ lệ. Giải pháp được xây dựng dựa trên các nguyên tắc làm giàu dữ liệu, tổng quát hóa dữ liệu, bản đồ tự động và tái cấu trúc hệ thống CSDL nền địa lý và bản đồ địa hình quốc gia.
Nghiên cứu GIẢI PHÁP CƠ SỞ DỮ LIỆU KỸ THUẬT PHỤC VỤ DẪN XUẤT TỰ ĐỘNG CƠ SỞ DỮ LIỆU NỀN ĐỊA LÝ VÀ BẢN ĐỒ ĐỊA HÌNH ĐỒNG THỊ BÍCH PHƯƠNG, TRẦN THỊ MINH ĐỨC Viện Khoa học Đo đạc Bản đồ Tóm tắt: Bài báo cần thiết đề xuất giải pháp xây dựng sở liệu (CSDL) kỹ thuật phục vụ dẫn xuất thành lập CSDL địa lý đồ địa hình tỷ lệ Giải pháp xây dựng dựa nguyên tắc làm giàu liệu, tổng quát hóa liệu, đồ tự động tái cấu trúc hệ thống CSDL địa lý đồ địa hình quốc gia Đặt vấn đề Sau trải qua giai đoạn số hóa đồ địa hình tỷ lệ xây dựng CSDL địa hình địa lý từ nguồn liệu đồ địa hình, Việt Nam nhiều nước giới trì hệ thống CSDL địa hình - địa lý đa tỷ lệ song song với hệ thống đồ địa hình Với Luật Đo đạc đồ 2018, ngành đo đạc đồ Việt Nam đối mặt với thử thách đáp ứng đầy đủ, xác, kịp thời thơng tin, liệu, sản phẩm đo đạc đồ, có CSDL địa lý đồ địa hình quốc gia tỷ lệ cho nhu cầu kinh tế, xã hội, quốc phịng Giải pháp trì hệ thống CSDL địa lý đồ địa hình đa tỷ lệ thành lập, dẫn xuất đồ địa hình từ CSDL địa lý tỷ lệ phù hợp với điều kiện kinh tế, kỹ thuật tại, nhiên mức độ tự động hóa quy trình dẫn xuất cịn chưa cao, đặc biệt có nhu cầu thu nhỏ tỷ lệ Nhiều công đoạn phải thực chế độ tương tác người – máy, thời gian xử lý dài, không đảm bảo yêu cầu tính cập nhật khách quan liệu sản phẩm [2] [1] không tránh khỏi sai số tích lũy tổng qt hóa theo dãy tỷ lệ Một nhược điểm khác hệ thống đồ - CSDL cập nhật, chỉnh liệu, khơng thực quy trình cập nhật từ tỷ lệ lớn đến tỷ lệ nhỏ phá vỡ tính thống hệ thống Do vậy, để đảm bảo tính thống mức độ đáp ứng hệ thống, giải pháp khả thi dẫn xuất thành lập đồ, CSDL địa lý từ CSDL kỹ thuật thống theo mô hình hình mơ hình bậc thang Đây hướng tiếp cận thu nhận khai thác liệu địa lý nước có cơng nghệ đo đạc đồ phát triển [3] Giải pháp CSDL kỹ thuật (Xem hình 1) Trong bối cảnh CSDL địa lý tỷ lệ 1:2.000, 1:5.000, 1:10.000 hoàn thành phủ trùm toàn quốc đưa vào sử dụng, quy định, quy chuẩn kỹ thuật CSDL địa lý tỷ lệ từ 1:2.000 đến 1:50.000 ban hành liên tục hoàn thiện, giải pháp xây dựng CSDL kỹ thuật từ CSDL địa lý có mức độ chi tiết cao sớm đưa quy trình dẫn xuất cập nhật đồ địa hình Ngày nhận bài: 15/10/2020, ngày chuyển phản biện: 19/10/2020, ngày chấp nhận phản biện: 25/10/2020, ngày chấp nhận đăng: 05/11/2020 14 t¹p chÝ khoa học đo đạc đồ số 46-12/2020 Nghiờn cu CSDL địa lý tỷ lệ từ CSDL kỹ thuật vào thực tế sản xuất Hình trình bày quy trình thành lập CSDL địa lý, đồ địa hình sản phẩm dẫn xuất khác từ CSDL kỹ thuật giải pháp CSDL kỹ thuật CSDL kỹ thuật xây dựng từ CSDL địa lý có mức độ chi tiết cao nhất, thời điểm tỷ lệ 1:2.000, 1:5.000 thị, 1:10.000 cho khu vực cịn lại, giải pháp làm giàu liệu Bản đồ địa hình, CSDL địa lý, đồ nền, CSDL địa lý chuyên đề dẫn xuất trực tiếp từ CSDL kỹ thuật theo mơ hình hình Làm giàu liệu (Enrichment) trình bổ sung thuộc tính hình học ngữ nghĩa thơng tin quan hệ với đối tượng khác cho đối tượng độc lập [3] Các thông tin bổ sung kết phân tích mạng lưới, từ nguồn tài liệu chuyên đề tri thức kỹ thuật viên Những thơng tin hỗ trợ sử dụng trình dẫn xuất liệu, giai đoạn tổng quát hóa liệu tổng quát hóa đồ Các thơng tin làm giàu liệu đặc biệt có ích chọn bỏ liệu, thao tác sở hệ thống tổng quát hóa tự động Các nguyên tắc xây dựng cấu trúc, nội dung CSDL địa lý nội dung đồ địa hình Trên đồ địa hình địa lý chung, việc thể đối tượng bề mặt thực tế tuân theo nguyên tắc đồ học truyền thống xây dựng với mục đích cân đối khả hữu hạn tải trọng đồ yêu cầu vô hạn thông tin khơng gian thuộc tính đối tượng thực tế Khác với đồ, CSDL địa lý không bị trói buộc yêu cầu khả đọc được, dung lượng CSDL bị giới hạn, nói mở rộng nhiều với điều kiện kỹ thuật Tuy nhiên, mơ hình giới thực, CSDL địa lý có mục đích phản ánh chân thực đối tượng mơ hình hóa, trường hợp CSDL địa lý bề mặt Trái đất đối tượng liên quan Do vậy, mức độ chi tiết mô tả đối tượng CSDL cần phải xem xét quan hệ với đối tượng khác đặc biệt cần quan tâm đến mục đích sử dụng CSDL Với mục đích sử dụng làm nguồn tài liệu để thành lập đồ địa hình CSDL Hình 1: Quy trình thành lập CSDL đồ dẫn xuất từ CSDL kỹ thuật tạp chí khoa học đo đạc đồ số 46-12/2020 15 Nghiên cứu địa lý có mức độ chi tiết thấp hơn, CSDL kỹ thuật phải có thơng tin hỗ trợ, bổ sung cho trình tổng quát hóa Ví dụ thơng tin cho phép xác định thứ bậc đối tượng hệ thống, thông tin phản ánh mức độ quan trọng đối tượng so với đối tượng loại khu vực Phương thức xác định mức độ quan trọng đối tượng cần phải xem xét từ góc độ mục đích sử dụng Ngồi ra, CSDL kỹ thuật cần phải có khả đáp ứng yêu cầu, mục đích sử dụng khác thành lập đồ địa hình tỷ lệ khác với dãy tỷ lệ bản, đồ địa lý với mức độ khái quát khác nhau, đồ với mức độ chi tiết khác phục vụ công tác điều tra thành lập đồ chuyên đề, datasets (tập, gói liệu), hệ thống thông tin địa lý (GIS) phục vụ giải toán kinh tế xã hội 3.1 Các nguyên tắc xác định hệ thống: Để đạt mục đích dẫn xuất tự động CSDL địa lý, đồ địa hình sản phẩm thơng tin địa lý dẫn xuất khác, hệ thống cần phải xây dựng dựa nguyên tắc sau: Mọi hoạt động cập nhật, làm giàu, bổ sung thông tin cần thực tự động bán tự động liệu gốc Hoạt động dẫn xuất tự động hóa hồn tồn, khơng chấp nhận can thiệp thủ cơng để đảm bảo tính khách quan hiệu hệ thống Không yêu cầu công nghệ phát triển riêng Cấu trúc, nội dung sản phẩm dẫn xuất - CSDL địa lý đồ địa hình tỷ lệ - đơn giản, hiệu quả, tuân thủ chuẩn kỹ thuật chấp nhận rộng rãi để sử 16 dụng trao đổi phần mềm thương mại mã nguồn mở khác Không đặt mục tiêu tạo sản phẩm đa mục đích, sản phẩm dẫn xuất thiết kể đáp ứng nhu cầu, mục đích sử dụng cụ thể 3.2 Các nguyên tắc xây dựng danh mục đối tượng địa lý sở Đảm bảo hài hòa nhu cầu, mục đích sử dụng điều kiện kỹ thuật, cơng nghệ, chẳng hạn công nghệ thu nhận, điều kiện điều tra, tải trọng đồ, phương tiện kỹ thuật in ấn, dung lượng CSDL, điều kiện trang thiết bị thành lập, sử dụng CSDL Bao gồm đầy đủ loại đối tượng địa lý tự nhiên, địa lý kinh tế xã hội cấu trúc địa lý toàn lãnh thổ Việt Nam nhằm đảm bảo tính hệ thống, thống toàn quốc áp dụng cho đơn vị hành chính, vùng địa lý, lĩnh vực, quy mô cụ thể Phản ánh phương diện khác bối cảnh địa lý với mức độ chi tiết, đầy đủ tương đương Các đối tượng địa lý danh mục phải phân loại theo nguyên tắc từ chung đến riêng, từ bao quát đến chi tiết có tham khảo hệ thống phân loại, thuật ngữ quốc tế phân loại, thuật ngữ chuyên ngành để tránh tạo cách phân loại thuật ngữ khác biệt Hạn chế tối đa thông số kỹ thuật thực địa mang tính kỹ thuật chuyên ngành, có xác định quản lý chuyên ngành Đảm bảo tính ổn định đồng thời có tính dự báo có tham khảo xu hướng phát triển kinh tế văn hóa xã hội 3.3 Các nguyên tắc xây dựng cấu trúc, nội t¹p chÝ khoa học đo đạc đồ số 46-12/2020 Nghiờn cứu dung CSDL kỹ thuật Ngoài nguyên tắc áp dụng xây dựng xây dựng danh mục đối tượng địa lý sở, xác định nội dung cấu trúc, nội dung CSDL kỹ thuật cần trọng áp dụng nguyên tắc sau: Thừa kế tối đa nội dung, cấu trúc CSDL địa lý, giảm tối thiểu khối lượng công tác chuẩn hóa, điều tra, thu thập liệu bổ sung Có mức độ chi tiết hình học ngữ nghĩa cao đồ địa hình quốc gia CSDL địa lý tỷ lệ lớn Hệ thống phân loại cần phải bao trùm hệ thống phân loại CSDL địa lý đồ địa hình quốc gia tỷ lệ Các qui định cấu trúc, nội dung tiêu chí thu nhận cần rõ ràng, đầy đủ, đảm bảo tính đơn nghĩa tránh tối đa trường hợp ngoại lệ Có thơng tin cho phép xác định mức độ quan trọng đối tượng mặt hình học, quan hệ ngữ nghĩa mơ hình hóa thuộc tính đối tượng độc lập thơng qua q trình làm giàu liệu 3.4 Các nguyên tắc xây dựng cấu trúc, nội dung sở liệu địa lý Ngoài nguyên tắc áp dụng xây dựng xây dựng danh mục đối tượng địa lý sở, xác định nội dung cấu trúc, nội dung hệ thống CSDL địa lý cần trọng áp dụng nguyên tắc sau: Các điều chỉnh cấu trúc nội dung theo hướng giảm tải nội dung, mức độ chi tiết, thu hẹp mục đích sử dụng CSDL địa lý tỷ lệ Phải kế thừa hệ thống cấu trúc, nội dung hành, giữ lại nội dung phù hợp cần thiết, giảm tải nội dung ý nghĩa sử dụng Các qui định cấu trúc, nội dung tiêu chí thu nhận CSDL địa lý tỷ lệ cần rõ ràng, đầy đủ, đảm bảo tính đơn nghĩa tránh tối đa trường hợp ngoại lệ Tiêu chí thu nhận CSDL địa lý đồng cho tất vùng địa lý xác định dựa mục đích sử dụng, đặc điểm trắc lượng đối tượng địa lý nguyên tắc Topfer [4] 3.5 Các nguyên tắc xây dựng nội dung đồ địa hình: Ngồi ngun tắc áp dụng xây dựng xây dựng danh mục đối tượng địa lý sở, xác định nội dung hệ thống đồ địa hình cần trọng áp dụng nguyên tắc sau: Các điều chỉnh nội dung đồ địa hình theo hướng giảm tải nội dung, tải trọng đồ, thu hẹp mục đích sử dụng đồ địa hình tỷ lệ Kế thừa hệ thống nội dung, ký hiệu đồ địa hình hành, giữ lại nội dung phù hợp cần thiết, giảm tải nội dung ý nghĩa sử dụng bối cảnh công nghệ số thay đổi công nghệ, tập quán thu nhận, quản lý, cung cấp, khai thác sản phẩm địa lý Nội dung đồ địa hình tỷ lệ phải đảm bảo tính thống hệ thống đồ địa hình quốc gia Tiêu chí thể hiện, tổng qt hóa đồ địa hình tỷ lệ xác định dựa mục đích sử dụng, đặc điểm trắc lượng đối tượng địa lý ngun tắc Topfer có tính đến tải trọng sản phẩm nhằm đảm bảo tính đọc đồ t¹p chí khoa học đo đạc đồ số 46-12/2020 17 Nghiên cứu truyền tải bối cảnh địa lý khu vực Các quy định thể hiện, tổng qt hóa cần rõ ràng, đầy đủ, đảm bảo tính đơn nghĩa tránh tối đa trường hợp ngoại lệ Kết luận Xây dựng trì CSDL kỹ thuật phủ trùm giải pháp đảm bảo cung cấp sản phẩm thông tin địa lý dẫn xuất kịp thời cho nhu cầu xã hội CSDL kỹ thuật thiết kế với cấu trúc nội dung hợp lý đảm bảo tự động hóa dẫn xuất CSDL địa lý hỗ trợ tổng qt hóa đồ địa hình theo quy định hành Hệ thống CSDL kỹ thuật, CSDL địa lý đồ địa hình tỷ lệ thiết kế với cấu trúc nội dung hợp lý đảm bảo tự động hóa tất cơng đoạn dẫn xuất, thành lập CSDL địa lý đồ địa hình từ CSDL phủ trùm tỷ lệ lớn.m Tài liệu tham khảo [1] Dương Văn Phi nnk (2015), Nghiên cứu xây dựng quy trình cơng nghệ tự động hóa biên tập trình bày chế in đồ địa hình tỷ lệ lớn đồ chuyên đề từ CSDL địa lý, Báo cáo tổng kết đề tài cấp Bộ, Bộ Tài nguyên Môi trường [2] Đồng Thị Bích Phương nnk (2012), Nghiên cứu hồn thiện cấu trúc liệu cho sở liệu địa lý gắn với giải pháp tổng quát hóa liệu tự động, Báo cáo tổng kết đề tài cấp Bộ, Bộ Tài nguyên Môi trường [3] Burghardt, Duchêne, Mackaness (ed) (2014), Abstracting Geographic Information in a Data Rich World, Methodologies and Applications of Map Generalisation, Springer [4] Töpfer, Pillewizer (1966) The Principles of Selection, The Cartographic Journal.m Summary Technical database solution for automatic derivation of geographic base databases and topographic maps Dong Thi Bich Phuong, Tran Thi Minh Duc Vietnam Intitude of Geodesy and Cartography The article points out the necessity and proposes solutions to build technical database for deriving geographic basic databases and topographic maps of various scales The solution is built on the principles of data enrichment, automatic map generalization and restructuring System of national geographic basic databases and topographic maps.m 18 t¹p chÝ khoa học đo đạc đồ số 46-12/2020 ... CSDL địa lý tỷ lệ từ CSDL kỹ thuật vào thực tế sản xuất Hình trình bày quy trình thành lập CSDL địa lý, đồ địa hình sản phẩm dẫn xuất khác từ CSDL kỹ thuật giải pháp CSDL kỹ thuật CSDL kỹ thuật. .. CSDL địa lý hỗ trợ tổng quát hóa đồ địa hình theo quy định hành Hệ thống CSDL kỹ thuật, CSDL địa lý đồ địa hình tỷ lệ thiết kế với cấu trúc nội dung hợp lý đảm bảo tự động hóa tất cơng đoạn dẫn xuất, ... CSDL địa lý có mức độ chi tiết cao nhất, thời điểm tỷ lệ 1:2.000, 1:5.000 thị, 1:10.000 cho khu vực cịn lại, giải pháp làm giàu liệu Bản đồ địa hình, CSDL địa lý, đồ nền, CSDL địa lý chuyên đề dẫn