Bài 2: BẢN ĐỒ VÀ PHÂN TÍCH BẢN ĐỒ pptx

Khái niệm theo International Cartography Association:  Bản đồ là một sự biểu hiện thu nhỏ, xác định về mặt toán học có biểu thị khái quát và bằng ký hiệu  Bản đồ trình diễn bề mặt trái

BẢN ĐỒ VÀ PHÂN TÍCH BẢN ĐỒ

1 Khái niệm và phân loại bản đồ

a Khái niệm (theo International Cartography Association):

 Bản đồ là một sự biểu hiện thu nhỏ, xác định về mặt toán học có biểu thị khái quát và bằng ký hiệu

 Bản đồ trình diễn bề mặt trái đất

 khái niệm “map” trong toán học được sử dụng để truyền đạt ý niệm chuyển đổi thông tin từ dạng này sang dạng khác Nhà bản đồ học chuyển tải thông tin từ bề mặt Trái đất sang trang giấy

 khái niệm “map” đề cập đến hiển thị trực quan các thông tin trừu

tượng, khái quát hóa và biểu đồ

 Trừu tượng hóa bản đồ

 để tạo lập bản đồ, ta cần:

 Chọn vài đặc trưng của thế giới thực để biểu diễn;Phân lớp các đặc trưng thành nhóm; Đơn giản hóa các đường khúc khuỷu; Khuyếch đại các đặc trưng quá nhỏ và biểu tượng hóa các lớp đặc trưng khác nhau.

Bản đồ có từ bao giờ?

Bản đồ trên giấy, Egyptian

Châu Âu, 18th century

Bản đồ địa lý

b Phân loại bản đồ

Bản đồ chuyên đề

 Trong thực tế thường gặp hai

loại bản đồ sau:

 bản đồ địa lý – là công cụ

tham chiếu, thể hiện đường

biên của các đặc trưng tự

nhiên hay nhân tạo trên Trái

đất

 thường sử dụng làm nền cho các thông tin khác

 “topography” đề cập đến hình dạng bề mặt, biểu diễn bằng đường đẳng thế hay tô bóng;

nó còn thể hiện đường quốc

lộ, sông ngòi hay các đặc trưng nổi bật khác

 bản đồ chuyên đề - Phản ánh

tỷ mỷ và cặn kẽ một hay một

số yếu tố nào đó trong bản đồ

địa lý như: phân bổ mật độ

dân số, khí hậu, vận động của

 dễ trả lời câu hỏi như

 từ đây đi đến kia như thế nào? cái gì có ở điểm này?

 khó trả lời các câu hỏi như

 diện tích của hồ này? từ đỉnh cột TV ta nhìn thấy gì? tại điểm tôi quan tâm trên bản đồ địa hình, bản đồ chuyên đề thể hiện cái gì?

 Tỷ lệ bản đồ không chỉ điều khiển đặc trưng hiển thị như thế nào

mà còn quyết định đặc trưng nào được thể hiện

 Bản đồ 1:2,500 sẽ thể hiện từng ngôi nhà, cột điện, nhưng bản đồ 1:100,000 thì không

 Các tỷ lệ khác nhau được sử dụng trong các nước khác nhau

 Mỹ sử dụng tỷ lệ 1:62,500 cho bản đồ toàn bộ các bang, 1:62,500 và 1:24,000 để vẽ bản đồ vài bang

 Anh sử dụng tỷ lệ 1:1,250 và 1:10,000 cho bản đồ toàn quốc

 Việt Nam: ??

3 Các phép chiếu bản đồ

 Mặt cong Trái đất thể hiện trên giấy phẳng sẽ bị méo mó

 Khi thể hiện vùng nhỏ thì biến dạng ít, ngược lại với toàn bộ bề mặt Trái đất thì biến dạng nhiều nhất

 Chiếu bản đồ là phương pháp biểu diễn mặt cong Trái đất trên mặt phẳng

 đòi hỏi sử dụng các biến đổi toán học giữa vị trí Trái đât và vị trí chiếu trên mặt phẳng

 Có nhiều phép chiếu được phát minh để phù hợp với mục đích sử dụng cụ thể.

 Tổng quát thì một phép chiếu sẽ thuộc một trong các nhóm sau:

 diện tích tương đương: để sử dụng đo diện tích

 phép chiếu phù hợp bảo toàn hình dạng của các đặc trưng nhỏ và giữa hướng đúng, được sử dụng vào đẫn đường

 phép chiếu bảo toàn khoảng cách từ một hay hai điểm đến các vị trí

4 Chức năng của bản đồ.

 Truyền thống: bản đồ sử dụng để dẫn đường, tài liệu tham chiếu

và trang trí trên tường

 Ngày nay: bản đồ có các nhiệm vụ sau đây.

 Hiển thị dữ liệu: Cung cấp cách thức hữu hiệu để hiển thị thông tin

 khi kinh phí đo vẽ và sản xuất bản đồ còn cao thì cần cân đối nội dung tt

 Lưu trữ dữ liệu: Là công cụ lưu trữ hiệu quả, mật độ cao

 thông thường bản đồ 1:50,000 chứa 1,000 tên vị trí

 khoảng cách giữa 1,000 vị trí: có thể đến 4999,500 con số thay cho bảng

 thông tin trên bản đồ tôpô UK tỷ lệ 1:50,000 đòi hỏi 150 GBytes dạng số

 Chỉ mục không gian: Bản đồ thể hiện đường biên vùng và vùng được nhận biết bằng nhãn

 Công cụ phân tích dữ liệu: Trong phân tích, bản đồ được sử dụng để

 lập và kiểm chứng các giả thuyết, thí dụ nhận biết các vùng bị ung thư

 khảo sát quan hệ giữa các phân bổ bằng xếp chồng

Xếp chồng bản đồ Hospital Catchment

Overlay

5 Phân tích bản đồ

 Trong các thao tác phân tích bản đồ thường sử dụng

 toán tử bool: OR, AND, XOR, NOT

 toán tử tập hợp: ∨ (hợp), ∧ (giao) và – (trừ)

Toán tử Bool Hợp Toán tử tập hợp

Giao

Trừ

màu) biểu diễn các giá trị

nominal (tôn giáo, ngôn ngữ)

vùng thông qua các màu khác

nhau Sử dụng các màu cùng

gam hay các mẫu B/W khác

nhau nhưng có độ sáng tối

1 Tr

Vùng ngôn ngữ (Australia)

Lập bản đồ choropleth

 Bản đồ giá trị vùng

(choros-vùng, plethos-giá trị) sử dụng

vùng để biểu diễn giá trị

 Màu hay độ xám để biểu diễn

70/6 20/6 50/6

30/4 30/7 13/10

0-5 5-10 10-15 a) Giá trị b) Tỷ lệ

c) Phân lớp

d) Choropleth

 Tiến trình xây dựng bản đồ choropleth:

 Bắt đầu từ giá trị tuyệt đối (tí dụ: tổng số bác sỹ)

 xây dựng quan hệ với giá trị tuyệt đối khác (thí dụ: tổng số bệnh viện)

 Phân nhóm các tỷ số trên thành lớp Số lớp giới hạn bởi tổng số độ xám của màu có thể biểu diễn

 Tô màu hay độ xám tương ứng cho các vùng bản đồ

Lập bản đồ isoline

 Bản đồ đồng mức (Hy lạp:

iso-bằng nhau) biểu diễn dữ liệu

cho các hiện tượng phân tán

liên tục.

 Trình tự xây dựng bản đồ

 đo đạc các điểm giá trị, thí dụ

đo đạc lượng mưa hàng năm,

Lập bản đồ cho Nominal Point Data

 Trong bản đồ điểm dữ liệu tên

thì các vị trí điểm dữ liệu được

biểu diễn bằng các biểu tượng

tượng trưng có hình dáng,

hướng hay màu khác nhau

 Hai loại hay được sử dụng

Lập bản đồ Graduated Symbol

 Bản đồ biểu tượng cấp bậc được vẽ

cho dữ liệu rời rạc của điểm hay

vùng.

 Hai cách biểu diễn biểu tượng cấp

bậc:

 Tổng số biểu tượng khác nhau biểu

diễn giá trị khác nhau (Otto

Neurath)

 Giá trị khác nhau được biểu diễn

bởi các biểu tượng có kích thước

khác nhau

 Biểu tượng hình học hay được sử

dụng là hình tròn

 nếu hình tròn bán kính rs biểu diễn

dữ liệu zs thì dữ liệu zi được biểu

diễn bởi hình tròn bán kính sau:

s

i s i

z

z r

Lập bản đồ Diagram

 Bản đồ biểu đồ sử dụng biểu đồ

để so sánh dữ liệu và biểu diễn

xu thế theo thời gian của dữ liệu

Lập bản đồ Flowline

 Bản đồ luồng chảy là một trong rất ít bản đồ mô phỏng chuyển động

 Sử dụng kích thước hay màu biểu tượng đồ họa biểu diễn giá trị,

hướng dữ liệu chuyển động theo mũi tên

2001000

2000 Đơn vị 1000 tấn

Lorraine (1961)

2000 1000 200

Đon vị 1000 tấn

Bề mặt thống kê

 Bề mặt thống kê được xây dựng cho các dữ

liệu phân bổ liên tục trong vùng

 Chỉ quan tâm đến bề mặt “nhấp nhô” của khối

không gian

 Nếu các thuộc tính được đo tại điểm hay dọc

theo đường hay biên vùng tỷ lệ với chiều cao

thì ta có thể hình thành bề mặt thống kê

Bản đồ là giao diện của GIS

 hiểu các quan hệ giữa các đặc trưng

 Trong GIS: phân tích không gian bắt đầu từ bản đồ Bản đồ hỗ trợ

quyết định tức thì kết quả phân tích và trình diễn kết quả cuối cùng

 Trong GIS hiển thị (visualization) được áp dụng trong ba tình huống:

 Sử dụng hiển thị để khám phá Thí dụ, thao tác với dữ liệu thô hay không quen biết (ảnh vệ tinh) để trả lời câu hỏi “bản chất của tập dữ liệu là gì?” hay “tập dữ liệu nào bộc lộ mẫu liên quan đến vấn đề đang giải quyết?”

 Sử dụng hiển thị trong phân tích Thí dụ, để chế tác dữ liệu không quen biết

Có thể biết rõ bản chất của hai tập dữ liệu tách rời nhau, nhưng không biết

gì về quan hệ giữa chúng Phân tích không gian hỗ trợ vấn đề này.

 Sử dụng hiển thị để trình diễn (present) Kết quả của phân tích không gian được hiển thị trong bản đồ thiết kế tốt, dễ hiểu với mọi người.

Bản đồ là giao diện của GIS

 Khối lập phương sử dụng bản đồ (MacEachren, 1994)

 Dù cho bản đồ được sử dụng chung hay riêng, với quan hệ dữ liệu đã biết hay chưa biết, chúng đều có các tình huống như mô tả trong lập phương dưới đây, bao gồm:

T¹o bÒ mÆt