Đồ án xây dựng cơ sở dữ liệu địa hình tỷ lệ 1 10000 của tỉnh hà giang bằng phần mềm arcgis

ĐATN: Xây dựng sở liệu địa hình tỷ lệ 1:10000 tỉnh Hà Giang phần mềm ArcGIS MỤC LỤC LỜI NÓI ĐẦU .1 Chương 1: TỔNG QUAN VỀ HỆ THỐNG THÔNG TIN ĐỊA LÝ 1.1 SỰ HÌNH THÀNH VÀ PHÁT TRIỂN CỦA HỆ THỐNG THƠNG TIN ĐỊA LÝ GIS 1.2 CƠ SỞ HỆ THỐNG THÔNG TIN ĐỊA LÝ GIS 1.2.1 Định nghĩa GIS 1.2.2 Các thành phần GIS 1.2.3 Các chức GIS 15 1.3 CƠ SỞ DỮ LIỆU CỦA GIS .18 1.3.1 Khái niệm chung 18 1.3.2 Tổ chức sở liệu 20 1.3.3 Cấu trúc mơ hình liệu GIS 21 1.4 MƠ HÌNH SỐ ĐỊA HÌNH TRONG GIS 28 1.4.1 Khái niệm mơ hình số địa hình mơ hình số độ cao 28 1.4.2 Các phương pháp biểu diễn mơ hình số độ cao 30 1.4.3 Nguồn liệu phương pháp lấy mẫu 32 1.4.4 Các kết thu từ mơ hình số độ cao 34 1.5 CÁC HỆ TỌA ĐỘ DÙNG TRONG HỆ GIS .35 1.5.1 Hệ toạ độ dùng tham chiếu GIS 35 1.5.2 Các dạng chuyển đổi toạ độ GIS 36 1.6 PHÂN TÍCH KHÔNG GIAN TRONG GIS 37 1.6.1 Phân tích khơng gian gì? 37 1.6.2 Khả phân tích khơng gian GIS 37 1.7 GIS – MỘT KHOA HỌC LIÊN NGÀNH 39 1.7.1 Mối quan hệ GIS với ngành khoa học khác 39 1.7.2 Một số ứng dụng GIS 41 Sv: Nguyễn Văn Huynh Lớp: Trắc Địa B – K 50 ĐATN: Xây dựng sở liệu địa hình tỷ lệ 1:10000 tỉnh Hà Giang phần mềm ArcGIS Chương 2: XÂY DỰNG CƠ SỞ DỮ LIỆU ĐỊA HÌNH CHO CƠNG NGHỆ GIS 44 2.1 QUY TRÌNH TỔNG QUÁT XÂY DỰNG CƠ SỞ DỮ LIỆU 44 2.1.1 Nhập liệu ( Input of Data) .44 2.1.2.Thao tác liệu ( Data Manipulation) 46 2.1.3 Lưu trữ quản lý liệu (Data Management) 51 2.1.4 Phân tích liệu (Data Analysis and Retrieval) 53 2.1.5 Xuất liệu (Data Output) 55 2.2 GIỚI THIỆU VỀ PHẦN MỀM ỨNG DỤNG ARCGIS 55 Chương 3: XÂY DỰNG CƠ SỞ DỮ LIỆU ĐỊA HÌNH TỶ LỆ 1:10000 TỈNH HÀ GIANG BẰNG PHẦN MỀM ARCGIS 58 3.1 KHÁI QUÁT VỀ TỈNH HÀ GIANG 58 3.1.1 Điều kiện địa lý tự nhiên 58 3.1.2 Tài nguyên thiên nhiên 60 3.1.3 Đặc điểm dân cư, kinh tế- xã hội 63 3.2 XÂY DỰNG CƠ SỞ DỮ LIỆU ĐỊA HÌNH TỶ LỆ 1:10000 TỈNH HÀ GIANG BẰNG PHẦN MỀM ARCGIS .66 3.2.1 Xây dựng sở liệu không gian .66 3.2.2 Xây dựng sở liệu thuộc tính .78 3.2.3 Quản lý - Lưu trữ liệu .84 3.2.4 Phân tích liệu 85 3.2.5 Trình bày đồ 87 KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ 88 TÀI LIỆU THAM KHẢO 90 Sv: Nguyễn Văn Huynh Lớp: Trắc Địa B – K 50 ĐATN: Xây dựng sở liệu địa hình tỷ lệ 1:10000 tỉnh Hà Giang phần mềm ArcGIS DANH MỤC CÁC HèNH Hình 1.3: Các thành phần thiết bị phần cứng GIS Hình 1.4: Thành phần phần mềm GIS 12 Hình 1.5: Mối quan hệ liệu khơng gian liệu thuộc tính .20 Hình 1.6: Số liệu vector biểu thị dạng điểm (Point) 22 Hình 1.7: Số liệu vector biểu thị dạng đường (Arc) 23 Hình 1.8: Số liệu vector biểu thị dạng vùng (Polygon) .24 Hình 1.9: Sự biểu thị kết đồ dạng Raster 25 Hình 1.10: Sự chuyển đổi liệu raster vector 27 Hình 1.11: Các hệ tham chiếu GIS 35 Hình 2.1: Quy trình tổng quát xây dựng sở liệu .44 Bảng 2.1 Các khả chung GIS việc thao tác liệu 48 Hình 3.1: Quy trình thành lập sở liệu từ đồ giấy .67 Hình 3.2: Kết trình nhập liệu 70 Hình 3.2.1: Lớp sở 72 Hình 3.2.2: Lớp địa giới hành .73 Hình 3.2.3: Lớp địa hình .73 Hình 3.2.4: Lớp thủy hệ 74 Hình 3.2.5: Lớp giao thông 75 Hình 3.2.6: Lớp hạ tầng dân cư .76 Hình 3.6: Lớp phủ bề mặt 76 Hình 3.2.2.1: Lớp địa giới hành 79 Hình 3.2.2.2: Lớp địa hình 80 Hình 3.2.2.3: Lớp thủy hệ .80 Hình 3.2.2.4: Lớp giao thông 81 Hình 3.2.2.5: Lớp dân cư .81 Hình 3.2.2.6: Lớp phủ bề mặt 82 Hình 3.2.2.7: Lớp tim đường 82 Hình 3.2.2.8: Chồng xếp lớp thông tin lại với .83 Sv: Nguyễn Văn Huynh Lớp: Trắc Địa B – K 50 ĐATN: Xây dựng sở liệu địa hình tỷ lệ 1:10000 tỉnh Hà Giang phần mềm ArcGIS LỜI NĨI ĐẦU Trong q trình cơng nghiệp hóa đại hóa đất nước đòi hỏi phải tận dụng nguồn tài nguyên sẵn có nước đơi với phát triển kinh tế khai thác tài nguyên thiên nhiên, đặc biệt đất đai tỉnh miền nùi trung du với tốc độ chưa thấy dẫn tới hậu trầm trọng: Suy thoái nguồn tài nguyên thiên nhiên chất lượng môi trường Do đó, cơng tác theo dõi, quản lý khai thác đất đai theo mục đích sử dụng đất, dự báo kịp thời tình trạng suy thối tài ngun đất, đưa phương hướng biện pháp bảo vệ đất đai ngày trở lên cấp bách Để làm tốt công tác quản lý tài nguyên đất quy mô quốc gia quy mô tỉnh, Nhà nước cần có sở liệu khoa học, quản lý thông tin đất, đầy đủ, xác cập nhật thường xun Có nhanh chóng đưa giải pháp, định hợp lý trình xây dựng chiến lược phát triển kinh tế xã hội giám sát tài nguyên môi trường khuyến cáo vạch hướng sử dụng đất đai cách hợp lý giảm thiểu ảnh hưởng tiêu cực đến môi trường sinh thái dự án phát triển kinh tế địa phương Hiện tỉnh, quan nghiên cứu trung ương tập trung khối lượng lớn thông tin, số liệu điều tra đất đai tỉnh, địa phương, việc tập hợp, xử lý, sử dụng khai thác chỳng cũn nhiều khó khăn, tình hình phân tán thiếu hệ thống chúng Nhu cầu có phương pháp phương tiện quản lý loại liệu, thơng tin tài ngun thiên nhiên nói chung, đất đai nói riêng ngày trở lên cấp bách Trong lĩnh vực này, cơng nghệ thơng tin có ý nghĩa to lớn đóng vai trị định để đáp ứng nhu cầu cấp bách Sv: Nguyễn Văn Huynh Lớp: Trắc Địa B – K 50 ĐATN: Xây dựng sở liệu địa hình tỷ lệ 1:10000 tỉnh Hà Giang phần mềm ArcGIS Công nghệ thông tin ứng dụng, mà trực tiếp công nghệ Hệ thống thông tin địa lý GIS, cơng nghệ cịn mẻ ứng dụng phát triển Việt Nam từ sớm Hiện nay, GIS sử dụng hệ thống công cụ hữu hiệu để lưu trữ, xử lý, cập nhật, quản lý xuất thông tin địa lý phục vụ cho mục đích ứng dụng cụ thể khác nhau, đặc biệt lĩnh vực quản lý tài nguyên, quy hoạch lãnh thổ Trong lĩnh vực quản lý đất đai mơi trường, GIS có ý nghĩa tác dụng to lớn Đây công nghệ hôm tương lai Sử dụng GIS xu hướng phát triển mạnh mẽ ngành nghiên cứu sử dụng thông tin khơng gian Chính lẽ em lựa chọn để tài “Xây dựng sở liệu địa hình tỷ lệ 1:10000 tỉnh Hà Giang phần mềm ArcGIS" Đồ án thể ba chương: Chương 1: Tổng quan hệ thống thông tin địa lý Chương 2: Xây dựng sở liệu địa hình cho công nghệ GIS Chương 3: Xây dựng sở liệu địa hình tỷ lệ 1:10000 tỉnh Hà Giang phần mềm ArcGIS Mặc dù có nhiều cố gắng song đồ án tránh khỏi thiếu sót Em mong nhận ý kiến đóng góp q báu thầy, bạn để đồ án hoàn thiện Em xin chân thành cảm ơn! Sv: Nguyễn Văn Huynh Lớp: Trắc Địa B – K 50 ĐATN: Xây dựng sở liệu địa hình tỷ lệ 1:10000 tỉnh Hà Giang phần mềm ArcGIS Chương TỔNG QUAN VỀ HỆ THỐNG THƠNG TIN ĐỊA LÝ 1.1 SỰ HÌNH THÀNH VÀ PHÁT TRIỂN CỦA HỆ THỐNG THÔNG TIN ĐỊA LÝ GIS Trong xã hội thông tin, thông tin địa lý giữ vai trò quan trọng Khi cung cấp thơng tin kiện gì, nhà cung cấp thông tin cần phải cho biết vật ấy, kiện xảy đâu, Đú chớnh thông tin địa lý (geographic information) Từ đời, với tư cách công nghệ, GIS (Geographic Information System) ứng dụng nhiều lĩnh vực GIS phát triển từ ứng dụng trờn cỏc đối tượng liên quan đến đất đai biến đổi chậm tài nguyên, môi trường đến ứng dụng lĩnh vực liên quan đến người đối tượng có tần số biến đổi nhanh sở kỹ thuật hạ tầng, kinh tế, xã hội Với ứng dụng ngày rộng rãi phát triển mạnh mẽ lĩnh vực kinh tế, xã hội, từ năm 1992, nhà khoa học Mỹ xỏc lập nghành khoa học mới, khoa học thông tin địa lý – GIS (Geographic Information Science) GIS bước hoàn thiện mơ hình biểu diễn đối tượng, hoạt động, kiện quan hệ chúng giới thực, đồng thời nghiên cứu phát triển thuật tốn lưu trữ, xử lý liệu theo khơng gian thời gian GIS đời từ đầu thập niên 60 Canada, suốt thời gian hai thập niên 60 70, GIS vài quan quyền khu vực Bắc Mỹ quan tâm nghiên cứu Mãi đến đầu thập niên 80, cơng nghệ sản xuất phần cứng máy tính phát triển mạnh với tính cao, giá thành hạ, đồng thời với phát triển nhanh lý thuyết ứng dụng sở liệu Sv: Nguyễn Văn Huynh Lớp: Trắc Địa B – K 50 ĐATN: Xây dựng sở liệu địa hình tỷ lệ 1:10000 tỉnh Hà Giang phần mềm ArcGIS (CSDL) với nhu cầu cần thiết thông tin địa lý làm cho công nghệ GIS ngày quan tâm Sự phát triển cơng nghệ máy tính đồng thời với kết thuật toán nhận dạng xử lý ảnh, sở liệu tạo điều kiện cho công nghệ thông tin địa lý ngày phát triển Có nhiều cơng trình nghiên cứu cho thấy vai trò quan trọng GIS việc quản lý, xử lý vấn đề kinh tế, xã hội mơi trường Vì vậy, phần mềm GIS phổ biến nhanh người sử dụng cịn gặp phải số vấn đề việc khơng tương thích với chưa có tiêu chuẩn thống Và đặc biệt chương trình giảng dạy phổ biến chuẩn hoá Cho đến nay, giới hình thành nhiều quan nghiên cứu GIS với quy mô, hướng tiếp cận mục tiêu khác nhau: - RRL (Regional Research Laboratory) thành lập vào tháng 2/1978 Anh với bốn trung tâm, tài trợ ESRC (Advisory Board for Research Council) số trường đại học, tổ chức thương mại Từ đó, RRL phát triển thành trung tâm nghiên cứu chuyên biệt hướng vào nội dung quản lý CSDL, phát triển phần mềm phân tích khơng gian - NCGIA (National Central for Geographic Information and Analysis) thành lập năm 1988 Quỹ khoa học quốc gia Hoa Kỳ (US NSF) cấp kinh phí NCGIA triển khai theo năm hướng nghiên cứu: Phân tích thống kê khơng gian; quan hệ không gian cấu trúc liệu; trí tuệ nhân tạo hệ chuyên gia; hiển thị hình ảnh; đề tài kinh tế, xã hội, văn hoá Những đề tài NCGIA mang nặng tính chất hàn lâm, sâu vào chất kỹ thuật phương pháp luận Sv: Nguyễn Văn Huynh Lớp: Trắc Địa B – K 50 ĐATN: Xây dựng sở liệu địa hình tỷ lệ 1:10000 tỉnh Hà Giang phần mềm ArcGIS - NEXPRI (Dutch Expertise Central for Spatial Data Analysis) thành lập vào tháng năm 1989 Ủy ban khoa học quốc gia Hà Lan cấp kinh phí NEXPRI có hai trung tâm với bốn hướng nghiên cứu là: lý thuyết phân tích khơng gian, đánh giá định lượng đất, di chuyển vật chất ô nhiễm, phát triển phương pháp kỹ thuật GIS 1.2 CƠ SỞ HỆ THỐNG THÔNG TIN ĐỊA LÝ GIS 1.2.1 Định nghĩa GIS GIS bắt đầu sử dụng rộng rãi nước phát triển thập niên qua, dạng ứng dụng công nghệ tin học (Information Technology) nhằm mô tả giới thực (Real world) mà lồi người sống, tìm hiểu, khai thác Với tính ưu việt, GIS ngày ứng dụng nhiều lĩnh vực nghiên cứu quản lý, đặc biệt quản lý quy hoạch sử dụng - khai thác nguồn tài nguyên cách bền vững hợp lý Sự phát triển không ngừng công nghệ thông tin đưa tin học thâm nhập sâu vào nhiều lĩnh vực khoa học đời sống, mở giai đoạn trình phát triển khoa học GIS ứng dụng có giá trị cơng nghệ tin học ngành địa lý, điều tra bản, quy hoạch đô thị cảnh báo môi trường Vậy GIS gì? Khái niệm GIS hình thành từ ba khái niệm: • Hệ thống – Cơng nghệ máy tính hạ tầng hỗ trợ khác (System) • Thơng tin – Dữ liệu Thơng tin (Information) • Địa lý – Thế giới thực, thực thể không gian (Geographic ) Sv: Nguyễn Văn Huynh Lớp: Trắc Địa B – K 50 ĐATN: Xây dựng sở liệu địa hình tỷ lệ 1:10000 tỉnh Hà Giang phần mềm ArcGIS GIS kỹ thuật ứng dụng hệ thống vi tính số hố, xuất năm 1960 công nghệ biết đến kỹ thuật tồn cầu Đã có nhiều định nghĩa GIS đời, đõy số định nghĩa số tác giả: - GIS hệ thống tự động thu thập, lưu trữ, truy vấn, phân tích hiển thị liệu không gian (Clarke 1995) - GIS trường hợp đặc biệt hệ thống thông tin với CSDL gồm đối tượng, hoạt động hay kiện phân bố không gian biểu diễn điểm, đường, vùng hệ thống máy tính Hệ thống địa lý xử lý, truy vấn liệu theo điểm, đường, vùng phục vụ cho hỏi đáp đặc biệt (Dueker 1979) - Hệ thống thông tin địa lý hệ thống bao gồm bốn khả xử lý liệu địa lý là: (1) nhập liệu, (2) quản lý liệu (bao gồm lưu trữ truy xuất), (3) gia cơng phân tích liệu, (4) xuất liệu (Stan Aronoff 1993) - Công nghệ dựa máy tính phương pháp để thu thập, quản lý, phân tích, mơ hình mơ tả liệu địa lý cho ứng dụng khác - Một hệ thống thông tin địa lý hệ thống quản lý sở liệu cho mục đích thu thập, lưu trữ, phân tích hiển thị liệu khơng gian cho mục đích hỗ trợ định nghiên cứu Những định nghĩa cho thấy GIS có khả hệ thống máy tính (phần cứng, phần mềm) thiết bị ngoại vi dùng để nhập, lưu trữ, truy vấn, xử lý, phân tích hiển thị xuất liệu Trong CSDL hệ thống chứa liệu đối tượng, hoạt động kinh tế, xã hội, nhân văn, phân bố theo không gian kiện xảy theo tiến trình lịch sử Sv: Nguyễn Văn Huynh Lớp: Trắc Địa B – K 50 ĐATN: Xây dựng sở liệu địa hình tỷ lệ 1:10000 tỉnh Hà Giang phần mềm ArcGIS Có thể nói cách khác rằng, GIS hệ thống máy tính (phần cứng, phần mềm) thiết bị ngoại vi có khả trả lời câu hỏi Ai? Cái gì? Ở đâu? Khi nào? Như nào? Tại sao? xác định trước một vài nội dung câu hỏi Trong câu trả lời Ai? Cái gì? Xác định đối tượng, hoạt động, kiện cần khảo sát; Câu trả lời Ở đâu? xác định vị trí đối tượng, hoạt động kiện; câu trả lời Như nào? Tại sao? Là kết phân tích hệ thơng tin địa lý Một cách khái quát, hiểu hệ GIS trình sau: Quản lý số liệu Số liệu vào Xử lý SL Phân tích mơ hình hóa Số liệu Hình 1.1: Mơ hình cơng nghệ GIS - Số liệu vào: nhập từ nguồn khác nhau, chuyển đổi cách biểu diễn liệu, máy quét, hình ảnh từ vệ tinh, ảnh chụp… - Quản lý số liệu: sau số liệu thu thập tổng hợp, GIS cần cung cấp thiết bị lưu bảo trì số liệu nhằm đảm bảo: bảo mật số liệu, tích hợp số liệu, lọc đánh giá số liệu, khả trì GIS lưu thơng tin giới thực thành tầng số liệu riêng biệt, tầng đặt hệ trục toạ độ chúng có khả liên kết với - Xử lý số liệu: với chức thao tác số liệu phần mềm chuyên dụng, GIS tạo sản phẩm loại thông tin mà người sử dụng yêu cầu Đồng thời trợ giúp cho người sử dụng lựa chọn Sv: Nguyễn Văn Huynh Lớp: Trắc Địa B – K 50 ĐATN: Xây dựng sở liệu địa hình tỷ lệ 1:10000 tỉnh Hà Giang phần mềm ArcGIS Hình 3.2.6 : Lớp hạ tầng dân cư * Lớp phủ bề mặt Lớp thực phủ bao gồm yếu tố đất đá (đất bãi, đất trống, nỳi đỏ…), thực vật (dân cư, rừng bụi rải rác, lúa, màu, ăn quả, cơng nghiệp dài ngắn ngày …) Hình 3.6 : Lớp phủ bề mặt Sv: Nguyễn Văn Huynh 75 Lớp: Trắc Địa B – K 50 ĐATN: Xây dựng sở liệu địa hình tỷ lệ 1:10000 tỉnh Hà Giang phần mềm ArcGIS 3.2.1.6 Biên tập trình bày đồ Mục đích cơng tác biên tập thành lập đồ địa hình đảm bảo thống nội dung đồ, biểu thị đúng, chớnh xác đầy đủ rừ rang địa vật địa hình ký hiệu quy định “Ký hiệu đồ địa hình tỷ lệ 1:500, 1:1000, 1:2000, 1:5000, 1:10000” Cục Đo Đạc Bản Đồ Nhà Nước- Hà Nội 1991 ( với phần thực nghiệm tỷ lệ 1:10000), đảm bảo tớnh quán yếu tố nội dung địa vật địa hình loại tờ đồ khác khu vực đo vẽ Công tác biên tập phải tiến hành tất giai đoạn thành lập đồ địa hình *Yêu cầu cơng tác biên tập: -Biên tập viên có trách nhiệm phổ biến, giải thích văn kỹ thuật, theo dừi thực hiện, kiểm tra, nghiệm thu báo cáo tình hình thực nhiệm vụ đơn vị hay cá nhõn phụ trách -Biên tập ký hiệu dạng điểm: Các ký hiệu dạng điểm bệnh viện, nhà, đình, chùa….thì cần phải trình bày theo ký hiệu quy định với lưu ý đến trọng tõm ký hiệu phải đặt vị trí -Biên tập ký hiệu dạng đường: Các đối tượng dạng đường phải biên tập đối tượng vị trí, kích thước hình dạng kiểu đường Đối tượng dạng đường tồn dạng liệu phải gặp điểm nút đối tượng nhất, liệu sau số hố, chỉnh sửa làm đẹp thay đổi ký hiệu biên tập lại Nhưng thể dạng ký hiệu đồ thể hai ba đường -Biên tập ký hiệu dạng vùng: Các đối tượng dạng vùng cần phải tạo vùng, tơ màu trải ký hiệu, đối tượng tồn dạng shape complex shape, cần phải tạo vùng từ đường bao kín Sv: Nguyễn Văn Huynh 76 Lớp: Trắc Địa B – K 50 ĐATN: Xây dựng sở liệu địa hình tỷ lệ 1:10000 tỉnh Hà Giang phần mềm ArcGIS Hiện có nhiều phần mềm xử lý đồ, cách tổ chức quản lý liệu không gian liệu thuộc tính phần mềm có khác nhau, quy trình biên tập chuyển từ đồ giấy thành đồ số nhìn chung giống Với phát triển công nghệ thông tin với nhu cầu tổ chức xây dựng sở liệu quốc gia, việc thành lập đồ số thay đồ giấy cần thiết nhiệm vụ cấp bách 3.2.1.7 Lưu trữ liệu Kết q trình số hố biên tập đồ lưu trữ hai dạng: lưu trữ đĩa in giấy Bản đồ địa lý tỉnh Hà Giang số hóa phục vụ cơng tác xây dựng sở liệu phần mềm ArcGIS nên liệu đồ sau số hoá, biên tập chuyển sang dạng shapefile Để chuyển từ khuôn dạng *.dgn MicroStation sang *.shp ArcGIS cú cỏc cỏch sau: Cách 1: Vào ArcToolBox chọn Conversion tools → To Geodatabase → Export to CAD Cách 2: Bấm phải chuột vào file DGN sau chọn Export → To Geodatabase Cách 3: Trong ArcToolBox tạo Geodatabase Bấm phải chuột vào Geodatabase chọn Import → Feature class 3.2.2 Xây dựng sở liệu thuộc tính Các bước thu nhận thơng tin thuộc tính với phần mềm ArcGIS sau: - Nhập thơng tin thuộc tính Với sở liệu sẵn có, sở liệu khơng gian xây dựng trên, để nhập liệu vào ArcGIS ta sử dụng cơng cụ Add data công cụ ArcMap chọn đường dẫn đến Feature Class Geodatabase cần thao tác, click Add Sv: Nguyễn Văn Huynh 77 Lớp: Trắc Địa B – K 50 ĐATN: Xây dựng sở liệu địa hình tỷ lệ 1:10000 tỉnh Hà Giang phần mềm ArcGIS Như ta cú cỏc lớp thông tin chuyển sang dạng *shp là: Hình 3.2.2.1 : Lớp địa giới hành chớnh Sv: Nguyễn Văn Huynh 78 Lớp: Trắc Địa B – K 50 ĐATN: Xây dựng sở liệu địa hình tỷ lệ 1:10000 tỉnh Hà Giang phần mềm ArcGIS Hình 3.2.2.2 : Lớp địa hình Hình 3.2.2.3 : Lớp thủy hệ Sv: Nguyễn Văn Huynh 79 Lớp: Trắc Địa B – K 50 ĐATN: Xây dựng sở liệu địa hình tỷ lệ 1:10000 tỉnh Hà Giang phần mềm ArcGIS Hình 3.2.2.4 : Lớp giao thơng Hình 3.2.2.5 : Lớp dân cư Sv: Nguyễn Văn Huynh 80 Lớp: Trắc Địa B – K 50 ĐATN: Xây dựng sở liệu địa hình tỷ lệ 1:10000 tỉnh Hà Giang phần mềm ArcGIS Hình 3.2.2.6 : Lớp phủ bề mặt Hình 3.2.2.7 : Lớp tim đường Sv: Nguyễn Văn Huynh 81 Lớp: Trắc Địa B – K 50 ĐATN: Xây dựng sở liệu địa hình tỷ lệ 1:10000 tỉnh Hà Giang phần mềm ArcGIS Hình 3.2.2.8 : Chồng xếp lớp thông tin lại với - Liên kết thơng tin thuộc tính Sau bảng thơng tin thuộc tính nhập vào ArcGIS, ta đưa chỳng lờn đồ cách liên kết với bảng thuộc tính đối tượng đồ (Attribute Table of Theme) Khi đó, tất trường bảng liệu chuyển sang bảng Attribute Table ta sử dụng trường liệu để dán nhãn, xây dựng câu hỏi truy vấn phân tích tạo đồ chuyên đề Công cụ thực phép liên kết ArcGIS Join Sau thực liên kết bảng liệu thuộc tính file gốc, ngồi field có sẵn xuất thờm cỏc field đối tượng địa lý muốn liên kết Sv: Nguyễn Văn Huynh 82 Lớp: Trắc Địa B – K 50 ĐATN: Xây dựng sở liệu địa hình tỷ lệ 1:10000 tỉnh Hà Giang phần mềm ArcGIS Chú ý, trường mang tính chất hiển thị, không lưu trữ sở liệu file gốc Muốn lưu trữ thêm trường file gốc ta phải tạo thêm trường - Cập nhật thông tin Các thông tin phải cập nhật thường xuyên , ta truy cập thơng tin thuộc tớnh thông qua đồ đo vẽ bổ sung tạo đồ thơng qua sở liệu dạng bảng Để truy nhập hiển thị liệu này, máy tính phải lưu trữ liệu bảng liệu đồ họa theo khn dạng có tổ chức tìm kiếm theo đặc điểm phần mềm ArcGIS 3.2.3 Quản lý - Lưu trữ liệu 3.2.3 Quản lý liệu Thông tin liệu bao gồm hai kiểu thông tin: Thông tin địa lý thông tin thuộc tính Các thơng tin lưu trữ tệp tin máy tính phần mềm ArcGIS chúng quản lý tập tin độc lập chứa thông tin địa lý thông tin thuộc tính đối tượng đồ Tính ứng dụng hệ GIS phụ thuộc vào khả liên kết hai kiểu liệu khả trì mối quan hệ khơng gian đối tượng đồ, khả tích hợp loại liệu cho phép tìm kiếm phân tích liệu cách có hiệu Một vấn đề quan trọng việc quản lý liệu chuyển tọa độ lớp số hóa hệ tọa độ thực, thống chung cho toàn lớp thông tin sở liệu xây dựng Nhiệm vụ thực sau: - Tạo lớp chứa thông tin toạ độ điểm Tic - Nhập thông tin tọa độ lớp Tic Sv: Nguyễn Văn Huynh 83 Lớp: Trắc Địa B – K 50 ĐATN: Xây dựng sở liệu địa hình tỷ lệ 1:10000 tỉnh Hà Giang phần mềm ArcGIS - Chuyển toạ độ lớp Tic sang tọa độ UTM - Chuyển lớp thơng tin số hóa toạ độ thực 3.2.3.2 Lưu trữ liệu Kết q trình số hố biên tập liệu lưu trữ hai dạng: lưu trữ đĩa in giấy Dữ liệu địa lý tỉnh Hà Giang sau chuẩn hóa chuyển sang dạng *.shp Để chuyển từ khuôn dạng *.dgn MicroStation sang *.shp ArcGIS ta làm sau: Khởi động ConvertDGN Trờn dũng “thư mục lược đồ (TopSys)” ta chọn đường dẫn cho file TopSys Trờn dũng “Tệp Dsign (.dgn)” ta chọn đường dẫn cho file *.dgn cần chuyển đổi khn dạng Trờn dịng “Tệp Personal Geodatabase (.shp)” ta chọn đường dẫn cho tệp *.shp 3.2.4 Phân tích liệu Sau biên tập hoàn chỉnh liệu, ta có sở liệu địa lý hồn thiện bắt đầu q trình thực thao tác phân tích Mỗi lớp thơng tin sở liệu chứa đựng số thông tin định cần thiết cho q trình phân tích Các kết phân tích địa lý thể thông qua đồ, báo cáo 3.2.4.1 Làm việc với liệu bảng ArcGIS Để hiển thị bảng thuộc tính ta kích chuột phải vào Feature Class Table hiển thị danh sách layer, chọn Open Atribute Tables (với Feature Class) Open Table - Tạo trường liệu cho Feature Class Table: Sv: Nguyễn Văn Huynh 84 Lớp: Trắc Địa B – K 50 ĐATN: Xây dựng sở liệu địa hình tỷ lệ 1:10000 tỉnh Hà Giang phần mềm ArcGIS Click vào nút lệnh Options, chọn Add Field, đỏnh tờn trường vào ô Name chọn kiểu liệu ô Type Đưa vào ràng buộc cho trường liệu Field Properties Kick OK - Thêm ghi vào Feature Class Table: Kick , nhập thông tin cho ghi mới, Kick , Kick Editor, Kick Save Edits để lưu lại ghi thêm vào Geodatabase Trên bảng thuộc tính ta chọn All để xem tất bảng ghi; Chọn Selected xem bảng ghi lựa chọn 3.2.4.2 Xây dựng công thức truy vấn Bản đồ ArcGIS chứa đựng khối lượng lớn thông tin Tuy nhiên, để đồ không trở nên phức tạp sử dụng tất thông tin thể trực quan đồ ArcGIS có số cơng cụ để khai thác thơng tin đó: cơng cụ Identify để trả lời câu hỏi “Đú cỏi gỡ”, công cụ Query để tỡm đối tượng thoả mãn hay nhiều điều kiện hay để phân tích liệu Sv: Nguyễn Văn Huynh 85 Lớp: Trắc Địa B – K 50 ĐATN: Xây dựng sở liệu địa hình tỷ lệ 1:10000 tỉnh Hà Giang phần mềm ArcGIS + Từ thực đơn Selection chọn Select by Attributes ta chọn từ Option bảng thuộc tính + Chọn trường cần lựa chọn hộp Fields + Chọn phép tính câu lệnh + Chọn giá trị gán cho trường + Bấm Apply đối tượng chọn hiển thị màu xanh 3.2.5 Trình bày đồ Sau thiết kế xây dựng sở liệu số thực phân tích địa lý, cơng việc cuối thể kết dạng đồ để phục vụ cho người sử dụng Trong phần mềm ArcGIS, công việc in đồ với đề mục, thước tỷ lệ, bảng thích, mũi tên hướng Bắc, dạng text vài graphics gọi tạo layout (tạo trình bày) Một layout tập hợp phần mà bạn muốn xuất đồ, chúng xếp theo ý định bạn sau in sẵn sàng Sử dụng layout ta dễ dàng tạo đồ có chất lượng cao với ArcGIS Trên layout ta đưa thêm nhiều cửa sổ (view) đồ thị bảng số liệu Mặt khác ta tạo layout mẫu để sử dụng làm đồ chuẩn cho đồ tương tự mà ta tạo lập sau - In đồ: + Cài đặt trang in máy in: Chọn phải chuột vào cửa sổ Layout View chọn Page and Print Setup, chọn File sau chọn Page and Print Setup Chọn kích thước trang in OK để hoàn thành + Sau cài đặt máy in trang in xong, ta tiến hành in trực tiếp ArcMap: Chọn menu File → Print, hộp thoại xem lại thông số trang in máy in chọn OK để in KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ Sv: Nguyễn Văn Huynh 86 Lớp: Trắc Địa B – K 50 ĐATN: Xây dựng sở liệu địa hình tỷ lệ 1:10000 tỉnh Hà Giang phần mềm ArcGIS Hệ thống thông tin địa lý GIS từ đời đến trải qua chặng đường phát triển đáng kể Tuy công nghệ trẻ ứng dụng GIS giải pháp lựa chọn quan trọng chiến lược phát triển công nghệ thông tin ngành xây dựng sở hạ tầng Thực tế chứng minh lập đồ phân tích địa lý, GIS thực thi công việc tốt nhanh phương pháp thủ công cũ Sở dĩ Hệ thống thơng tin địa lý nhanh chóng giành vị trí đáng kể giới GIS có khả thu thập, lưu trữ, truy cập, biến đổi hiển thị thông tin không gian từ giới thực Mơ hình liệu sở hệ thống thơng tin địa lý tập hợp hình ảnh địa lý trừu tượng hóa (điểm, đường, vùng) với thuộc tính chúng lưu giữ bảng liên hệ Mỗi ứng dụng hệ thống thông tin địa lý tạo riêng cho sở liệu đặc trưng Thơng thường liệu hệ thống thông tin địa lý phân loại quản lý theo lớp đối tượng mối liên kết với vị trí địa lý chúng Với cách quản lý đó, hệ thống thơng tin địa lý cho phép người sử dụng tổng hợp hình ảnh đơn giản vào mơ hình số liệu nhanh chóng mềm dẻo tạo hình ảnh phức tạp, thể mối tương tác đa dạng đối tượng giới thực Qua trình nghiên cứu theo nội dung đề tài tiến hành thực nghiệm xây dựng sở liệu địa hình 1:10000 tỉnh Hà Giang, em đạt số kết sau: - Hiểu kỹ Hệ thống thông tin địa lý tiếp xúc với số phần mềm - Nắm quy trình để xây dựng sở liệu địa lý từ tư liệu ảnh hàng không công nghệ ảnh số Sv: Nguyễn Văn Huynh 87 Lớp: Trắc Địa B – K 50 ĐATN: Xây dựng sở liệu địa hình tỷ lệ 1:10000 tỉnh Hà Giang phần mềm ArcGIS - Cơ sở liệu địa hình tỷ lệ 1:10000 tỉnh Hà Giang xây dựng với đầy đủ lớp thông tin địa lý (Cơ sở, địa giới hành chính, địa hình, giao thông, thủy hệ, dân cư, phủ bề mặt) Những kết nghiên cứu bước đầu, phương pháp để xây dựng sở liệu ví dụ thị trấn Vì vậy, để cơng nghệ GIS phát huy tính ưu việt cần phải có nhiều chương trình, đề án phát triển mở rộng phương pháp xây dựng sở liệu mà ứng dụng công nghệ GIS cách cụ thể Có cơng nghệ GIS thực đáp ứng yêu cầu xã hội Sv: Nguyễn Văn Huynh 88 Lớp: Trắc Địa B – K 50 ĐATN: Xây dựng sở liệu địa hình tỷ lệ 1:10000 tỉnh Hà Giang phần mềm ArcGIS TÀI LIỆU THAM KHẢO Trương Anh Kiệt, GS - TS Giáo trình Trắc Địa Ảnh Phần sở đo ảnh Trường Đại học Mỏ địa chất, Hà Nội, 2000 Trương Anh Kiệt, GS -TS Phương pháp đo ảnh giải tích đo ảnh số Trường Đại học Mỏ địa chất, Hà Nội, 1998 Phan Văn Lộc, GS - TS Giáo trình Trắc Địa Ảnh Phần phương pháp đo ảnh lập thể Trường Đại học Mỏ địa chất, Hà Nội, 2000 Phạm Vọng Thành, PGS - TS Giáo trình Trắc Địa Ảnh Phần cơng tác đốn đọc điều vẽ Trường Đại học Mỏ địa chất, Hà Nội, 2000 Phạm Vọng Thành, PGS - TS Mô hình số độ cao nghiên cứu tài nguyên môi trường Nhà xuất khoa học kỹ thuật, Hà Nội, 2004 Trần Đỡnh Trí, PGS - TS Bài giảng môn học Hệ thống thông tin địa lý Trường Đại học Mỏ địa chất, Hà Nội, 2008 Trần Đỡnh Trí, PGS - TS Luận văn Th.S.K.T Trường Đại học Mỏ địa chất, Hà Nội, 1998 Công ty đo đạc ảnh địa hình, Chương trình xây dựng sở liệu địa lý phần mềm ArcGIS Hà Nội, 2008 Bộ Tài nguyên Môi trường, phụ lục 3: quy định trình bày nội dung đối tượng địa lý 1:10.000 Hà Nội, 2009 10 http://tracdiaviet.com/diendan/ 11 http://www.vidagis.com/vn/ Sv: Nguyễn Văn Huynh 89 Lớp: Trắc Địa B – K 50 ...ĐATN: Xây dựng sở liệu địa hình tỷ lệ 1: 10000 tỉnh Hà Giang phần mềm ArcGIS Chương 2: XÂY DỰNG CƠ SỞ DỮ LIỆU ĐỊA HÌNH CHO CÔNG NGHỆ GIS 44 2 .1 QUY TRÌNH TỔNG QUÁT XÂY DỰNG CƠ SỞ DỮ LIỆU... để tài ? ?Xây dựng sở liệu địa hình tỷ lệ 1: 10000 tỉnh Hà Giang phần mềm ArcGIS" Đồ án thể ba chương: Chương 1: Tổng quan hệ thống thông tin địa lý Chương 2: Xây dựng sở liệu địa hình cho cơng nghệ... Văn Huynh 18 Lớp: Trắc Địa B – K 50 ĐATN: Xây dựng sở liệu địa hình tỷ lệ 1: 10000 tỉnh Hà Giang phần mềm ArcGIS + Bản đồ địa hình lập từ số liệu đo đạc mặt đất + Bản đồ địa + Bản đồ địa lý tổng