Xây dựng quy trình chuyển đổi dữ liệu địa hình sang dữ liệu GIS và xây dựng CSDL địa hình cho huyện Duy Tiên, tỉnh Hà Nam

Trước đây, ở nước ta, khi công nghệ thông tin còn chưa phát triển, bản đồ được đo vẽ chủ yếu trên các máy toàn năng lên Diamat. Sau này, khi máy tính được sử dụng phổ biến trong thành lập và chỉnh lý bản đồ địa hình, phần mềm Microstation đã được Tổng cục Địa chính quy định sử dụng thống nhất trong cả nước.

LỜI CẢM ƠN

Để hoàn thành được khóa luận tốt nghiệp này, em xin chân thành cảm ơn

sự giúp đỡ tận tình của thầy hướng dẫn; các thầy giáo, cô giáo trong Khoa Địa lý– Địa chính, Trường Đại học Khoa học Tự nhiên – Đại học Quốc gia Hà Nội

Em xin ghi nhận công lao to lớn của các thầy cô đã dìu dắt chúng em trong suốtnhững năm đại học và em xin được bày tỏ lòng biết ơn sâu sắc tới các thầy cô

Em xin gửi lời cảm ơn đến các bác, các chú, các anh chị đang công táctại UBND Thị trấn Đồng Văn, huyện Duy Tiên, nơi em đã thực tập và thu thậptài liệu cho khóa luận Đồng thời, em cũng xin chân thành gửi lời cảm ơn đếncác thầy cô, các anh chị và các bạn đang học tập và nghiên cứu tại Trung tâmNghiên cứu Ứng dụng Viễn thám và Hệ thông tin Địa lý – những người đã giúp

em hoàn chỉnh khóa luận của mình

CÁC CỤM TỪ VIẾT TẮT TRONG KHÓA LUẬN

BĐĐH: Bản đồ địa hình

CSDL: Cơ sở dữ liệu

GIS: Geography Information System

HTTTĐL: Hệ thống thông tin địa lý

M C L CỤC LỤC ỤC LỤC

LỜI CẢM ƠN 1

CÁC CỤM TỪ VIẾT TẮT TRONG KHểA LUẬN 2

MỤC LỤC……… 3

PHẦN MỞ ĐẦU 5

1 Tớnh cấp thiết của đề tài: 5

2 Mục tiờu nghiờn cứu: 6

3 Nhiệm vụ nghiờn cứu: 7

4 Phương tiện thực hiện: 7

5 Cấu trỳc của khúa luận: 7

CHƯƠNG 1: DỮ LIỆU ĐỊA HèNH VÀ BẢN ĐỒ ĐỊA HèNH 9

1.1 Bản đồ địa hỡnh: 9

1.1.1 Khỏi niệm: 9

1.1.2 Đặc điểm thành lập và biờn tập bản đồ địa hỡnh: 10

1.1.3 Cỏc tớnh chất của bản đồ địa hỡnh: 12

1.1.4 Cơ sở toỏn học của bản đồ địa hỡnh: 14

1.1.4.1 Quy định về cơ sở toán học của bản đồ địa hình số cùa Tổng cục Địa chính ……… 14

1.1.4.2 Hệ tọa độ VN-2000……… 14

1.2 Dữ liệu địa hỡnh và cơ sở dữ liệu khụng gian (geodatabase): 16

1.2.1 Dữ liệu địa hỡnh trong GIS: 16

1.2.1.1 Dữ liệu đồ họa……… 15

1.2.1.2 Dữ liệu thuộc tính ………18

1.2.1.3 Mối quan hệ giữa dữ liệu đồ họa và dữ liệu thuộc tính…… 20

1.2.2 Cơ sở dữ liệu khụng gian (geodatabase): 21

1.2.2.1 Định nghĩa Geodatabase……… 21

1.2.2.2 So sánh các loại Geodatabase ……… 22

1.2.2.3 Cấu trúc Geodatabase trong ArcGIS (Personal Geodatabase) 24

1.3 So sỏnh dữ liệu địa hỡnh “.dgn” và dữ liệu địa hỡnh trong GIS: 25

1.3.1 Quy định số hóa và đặc điểm dữ liệu khi lưu trữ dưới dạng “.dgn”:26

1.3.2.Cấu trúc dữ liệu “*.dgn”: 27

1.3.3 Những nhược điểm của dữ liệu dgn: 28

CHƯƠNG II: QUY TRÌNH CHUYỂN ĐỔI DỮ LIỆU TỪ DỮ LIỆU 29

ĐỊA HÌNH “.DGN” SANG DỮ LIỆU ĐỊA HÌNH TRONG GIS 29

ÁP DỤNG CHO HUYỆN DUY TIÊN – TỈNH HÀ NAM 29

2.1 Dữ liệu địa hình “.dgn” của huyện Duy Tiên: 29

2.1.1 Điều kiện tự nhiên, kinh tế xã hội của khu vực: 29

2.1.2 Dữ liệu dgn của huyện Duy Tiên: 31

2.1.3 Những khó khăn về dữ liệu dgn của huyện Duy Tiên khi chuyển đổi: .35

2.2 Các bước chuyển đổi: 36

2.2.1 Khảo sát dữ liệu “.dgn” và phân nhóm lớp dữ liệu sẽ chuyển sang geodatabase: 36

2.2.2 Thao tác chuyển dữ liệu: 50

CHƯƠNG III: ỨNG DỤNG 54

TÍNH TOÁN MẬT ĐỘ THỦY NÔNG CỦA HUYỆN DUY TIÊN 54

KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ 60

TÀI LIỆU THAM KHẢO 61

DANH MỤC BẢNG BIỂU, HÌNH ẢNH 62

XÂY DỰNG QUY TRÌNH CHUYỂN ĐỔI DỮ LIỆU ĐỊA HÌNH SANG

DỮ LIỆU GIS ÁP DỤNG CHO HUYỆN DUY TIÊN – TỈNH HÀ NAM

PHẦN MỞ ĐẦU

1 Tính cấp thiết của đề tài:

Hiện nay, trên thế giới cũng như ở Việt Nam, HTTTĐL đã và đang đượcứng dụng rất nhiều trong tất cả các ngành, các lĩnh vực Để đảm bảo cho hai tiệních quan trọng của GIS là: hỏi đáp thông tin và tích hợp; phân tích các thông tin,chúng ta phải xây dựng được một CSDL GIS với cấu trúc và cách tổ chức thôngtin thật hợp lý

Nguồn dữ liệu chủ yếu để xây dựng CSDL ở nước ta hiện nay là dữ liệuđịa hình, lưu trữ chủ yếu dưới khuôn dạng của phần mềm Microstation “.dgn”.Tuy nhiên, dữ liệu này thường chỉ sử dụng để thiết kế và in bản đồ mà không thểdùng làm cơ sở cho việc phân tích không gian, vốn là một trong những thế mạnhcủa GIS Để giải quyết vấn đề này, cần có một quy trình chuyển đổi dữ liệu địahình sang dữ liệu GIS Dữ liệu tạo ra cuối cùng sẽ được quản lý trong mộtCSDL chung, thống nhất về mặt định dạng, dễ cập nhật hoặc liên kết với cácCSDL khác

Mặt khác, cấu trúc đặc thù của dữ liệu địa hình ở dạng “.dgn” hoàn toànkhác so với dữ liệu GIS Do đó, quy trình chuyển đổi sẽ tái cấu trúc lại dữ liệuđịa hình và chuyển dữ liệu sang định dạng trong GIS

Trước đây, ở nước ta, khi công nghệ thông tin còn chưa phát triển, bản

đồ được đo vẽ chủ yếu trên các máy toàn năng lên Diamat Sau này, khi máytính được sử dụng phổ biến trong thành lập và chỉnh lý bản đồ địa hình, phầnmềm Microstation đã được Tổng cục Địa chính quy định sử dụng thống nhấttrong cả nước Việc ứng dụng quy trình chuyển đổi từ dữ liệu “.dgn” sang dữliệu GIS mới chỉ được áp dụng ở nước ta trong vài năm trở lại đây ở các công ty

đo vẽ địa hình Tuy nhiên, hiện chưa có công bố nào về các quy định chuyển đổi

dữ liệu DGN sang môi trường ArcGIS

Trong bối cảnh như vậy, tôi đã thực hiện đề tài: “Xây dựng quy trình

chuyển đổi dữ liệu địa hình sang dữ liệu GIS và xây dựng CSDL địa hình cho huyện Duy Tiên, tỉnh Hà Nam.”

Trong khóa luận này, tôi chọn Geodatabase của ESRI ArcGIS bởi những

ưu điểm của bộ sản phẩm này so với các Geodatabase khác như sau:

 Tính tương thích cao: Các sản phần mềm ArcGIS được xây dựngtrên chuẩn công nghiệp gồm: NET, Java và COM để tùy biến và Hệ quảntrị CSDL, XML, SOAP, TCP/IP và HTTP cho môi trường mạng.

 Hệ thống đa chức năng: Khả năng biên tập, phân tích dữ liệu GISmạnh với các mô hình quản lý và mô hình dữ liệu cao cấp, hiện đại

 Tính mềm dẻo: Khả năng phục vụ cho hầu hết các đối tượng, từngười dùng đơn lẻ đến các cơ quan, tổ chức, cho bất kỳ đối tượng nào cónhu cầu sử dụng CSDL lớn hay có yêu cầu sửa đổi hay cập nhật CSDLmột cách đồng thời

 Tạo ứng dụng thông qua giao diện Web: Cho phép người dùng cóthể xây dựng các vị trí đối tượng trên bản đồ, xem, phân tích và đưa raquyết định bằng các ứng dụng GIS thông qua Internet

 Hỗ trợ các nhà phát triển hệ thống: Các thư viện của phần mềm, bộ

mã nguồn cung cấp cho nhà phát triển hệ thống những ví dụ, kinh nghiệmtốt để phát triển các phần mềm với nhiều tủy chọn như phát triển độc lập,xây dựng các ứng dụng có nhúng hàm GIS hay hay phát triển dựa trên nềnphần mềm có sẵn

 Quản lý dữ liệu tích hợp và môi trường làm việc cộng tác

Do yêu cầu của khóa luận cũng như độ lớn của CSDL cần thiết kế, tôi đãquyết định chọn Personal Geodatabase của ESRI ArcGIS cho thử nghiệm củamình

2 Mục tiêu nghiên cứu:

 Nghiên cứu và thực hiện quy trình chuyển đổi dữ liệu địa hình sang

dữ liệu GIS, sử dụng các phần mềm: Microstation, ArcGIS

 Xây dựng CSDL địa hình cho khu vực huyện Duy Tiên, tỉnh HàNam

3 Nhiệm vụ nghiên cứu:

 Về lý thuyết, đề tài cần thực hiện một số nhiệm vụ sau:

 Khái niệm, đặc điểm, khuôn dạng, cơ sở toán học của bản đồđịa hình

 Khái niệm CSDL không gian.

 So sánh cấu trúc dữ liệu “.dgn” và dữ liệu GIS

 Khảo sát dữ liệu địa hình huyện Duy Tiên và phân loại dữ liệu

 Xây dựng CSDL GIS (geodatabase) bằng phần mềm ArcGIS chohuyện Duy Tiên

 Chuyển đổi dữ liệu địa hình “.dgn” sang CSDL không gian

 Đánh giá mức độ ứng dụng của CSDL mới tạo và xây dựng mộtứng dụng cụ thể

4 Phương tiện thực hiện:

 Tài liệu: thư viện, Internet…

 Các phần mềm: Microstation, ArcGIS của Trung tâm CARGIS

 Dữ liệu: dữ liệu địa hình (“.dgn”) của huyện Duy Tiên

5 Cấu trúc của khóa luận:

Mở đầu

Chương I: Dữ liệu địa hình và bản đồ địa hình

Trình bày khái niệm, đặc điểm, cơ sở toán học của bản đồ địa hình vàđặc điểm của dữ liệu địa hình trước và sau khi chuyển đổi

Chương II: Xây dựng CSDL địa hình huyện Duy Tiên, tỉnh Hà Nam

Trình bày các bước trong quá trình chuyển đổi dữ liệu, từ phân loại, xếplớp cho đến khi chuyển sang CSDL không gian trong GIS

Chương III: Ứng dụng

Trình bày một ứng dụng cụ thể của CSDL địa hình mới tạo

Kết luận và kiến nghị

Phần kết luận nêu ra những kết quả chính và khẳng định tính khả thi của

đề tài Phần kiến nghị, dựa vào tình hình hiện tại để đưa ra những đề xuất củabản thân

CHƯƠNG I: DỮ LIỆU ĐỊA HÌNH VÀ BẢN ĐỒ ĐỊA HÌNH

1.1 Bản đồ địa hình:

1.1.1 Khái niệm:

Trong hệ thống phân loại, bản đồ có thể chia thành hai nhóm: nhóm bản

đồ địa lý chung và nhóm bản đồ chuyên đề Trong đó, bản đồ địa lý chung là môhình thu nhỏ bề mặt Trái đất thông qua phép chiếu toán học nhất định, có tổngquát hóa và bằng hệ thống ký hiệu phản ánh sự phân bố, trạng thái và các mốiquan hệ tương quan nhất định giữa các yếu tố cơ bản của địa lý tự nhiên và kinh

tế xã hội

Tùy thuộc vào mức độ chi tiết, phương pháp, kỹ thuật thành lập và độchính xác, trong nhóm bản đồ địa lý chung lại phân ra thành bản đồ địa hình(bản đồ địa lý chung có tỷ lệ lớn hơn và bằng 1:1.000.000) và bản đồ khái quát(bản đồ địa lý chung có tỷ lệ nhỏ hơn 1:1.000.000) Bản đồ địa hình biểu thị cácyếu tố địa lý tự nhiên và kinh tế xã hội của bề mặt Trái đất với mức độ đầy đủ,

độ chính xác và chi tiết cao

Vậy có thể định nghĩa một cách đầy đủ về bản đồ địa hình như sau: Bản

đồ địa hình là loại bản đồ địa lý chung, có tỷ lệ lớn hơn và bằng 1:1.000.000, là

loại mô hình thu nhỏ một khu vực của bề mặt Trái đất thông qua phép chiếutoán học nhất định, có tổng quát hóa và bằng hệ thống ký hiệu phản ánh sự phân

bố, trạng thái và các mối quan hệ tương quan nhất định giữa các yếu tố cơ bảncủa địa lý tự nhiên và kinh tế xã hội với mức độ đầy đủ, chi tiết và độ chính xáccao, các yếu tố này được biểu thị tương đối như nhau và phần lớn giữ được hìnhdạng, kích thước theo tỷ lệ bản đồ, đồng thời giữ được tính chính xác hình họccủa ký hiệu và tương ứng địa lý của yếu tố nội dung cao

Trên bản đồ địa hình, không đưa lên tất cả mọi hình ảnh có trên mặt đất,

mà chỉ chứa đựng một lượng thông tin phụ thuộc bởi thời gian, không gian vàmục đích sử dụng Tính không gian trên bản đồ địa hình được xác định bởi giớihạn khu vực được tiến hành đo vẽ và thành lập bản đồ Tính thời gian quy địnhghi nhận trên bản đồ địa hình hiện trạng của bề mặt Trái đất ở thời điểm tiếnhành đo vẽ Mục đích sử dụng chi phối nội dung và độ chính xác của bản đồ

Yếu tố không gian biểu diễn mục đích sử dụng có ảnh hưởng tới việc chọn tỷ lệcho bản đồ.

1.1.2 Đặc điểm thành lập và biên tập bản đồ địa hình:

Ở nước ta, bản đồ địa hình được thành lập ở nhiều cơ quan trong nước,nhưng chủ yếu được sản xuất và thành lập tại Cục đo đạc và Bản đồ Nhà nước,sau đó là Tổng cục Địa chính, nay là Bộ Tài nguyên và Môi trường và tại CụcBản đồ, Bộ tổng tham mưu thuộc Bộ Quốc phòng Bộ Tài nguyên và Môitrường, bên cạnh việc xây dựng cơ sở trắc địa Nhà nước, tiến hành thành lập vàsản xuất các bản đồ cơ bản Nhà nước như Bản đồ địa hình, bản đồ khái quát, cácloại bản đồ và tập bản đồ khác nhau

Quá trình sản xuất bản đồ địa hình đặc trưng bởi nhiều phương phápkhác nhau Song các phương pháp này có thể gộp lại thành 2 phương pháp cơbản, đó là phương pháp đo vẽ và phương pháp biên vẽ

Phương pháp đo vẽ: Là phương pháp đo đạc trực tiếp trên mặt đất hoặc

trên ảnh chup từ mặt đất rồi từ đó thành lập ra bản đồ Phương pháp này thườngdùng để thành lập bản đồ địa hình tỷ lệ lớn hơn hoặc bằng 1:25.000 (khi đo vẽtrực tiếp trên mặt đất), 1:50.000 (khi đo vẽ trên ảnh chụp từ mặt đất)

Bản đồ địa hình là kết quả của đo vẽ địa hình trên cơ sở mạng lướikhống chế trắc địa Nhà nước cấp I, II, III và IV Hay nói cách khác, mạng lướikhống chế trắc địa Nhà nước cấp I, II, III và IV phủ trùm toàn quốc là cơ sở đểthành lập hệ thống bản đồ địa hình cho toàn bộ lãnh thổ Việt Nam Trongphương pháp này, hình ảnh bản đồ được xây dựng trên cơ sở dữ liệu đo vẽ ảnhhàng không hoặc quá trình đo vẽ trực tiếp trên mặt đất Đo vẽ địa hình và trắcđịa ảnh có ý nghĩa rất lớn đối với ngành bản đồ Các số liệu đo vẽ địa hình mặtđất và ảnh chụp mặt đất là tài liệu gốc để thành lập bản đồ địa hình tỷ lệ lớn

Quá trình đo vẽ gồm các giai đoạn sau:

1- Giai đoạn chuẩn bị gồm có: nhận và nghiên cứu nhiệm vụ; khảo sátkhu đo; lập phương án kinh tế - kỹ thuật đo vẽ

2 - Giai đoạn đo vẽ: khi đo vẽ sử dụng các phương pháp đo vẽ sau: đo vẽbàn đạc trên giấy trắng; đo vẽ toàn đạc và đo vẽ trên ảnh chụp mặt đất Trongphương pháp đo vẽ trên ảnh chụp mặt đất lại phân ra thành phương pháp đo vẽ

phối hợp trên ảnh đơn hoặc trên bình đồ ảnh và phương pháp đo vẽ lập thể viphân hoặc toàn năng Các phương pháp đo vẽ có thể tóm tắt trên sơ đồ hình:

Bàn đạc, toàn đạc trên giấy trắng

Đo vẽ Trên ảnh đơn

Hình 1: Sơ đồ các phương pháp đo vẽ bản đồ địa hình

Phương pháp toàn đạc hoặc bàn đạc dùng để đo vẽ thành lập bản đồ địahình cho khu vực có diện tích nhỏ và không có ảnh chụp từ máy bay Phươngpháp đo vẽ phối hợp dùng để thành lập bản đồ cho vùng đồng bằng Phươngpháp vi phân dùng để đo vẽ thành lập bản đồ địa hình cho vùng đồi (hiện nayhầu như không dùng vì độ chính xác không cao) Phương pháp đo vẽ lập thểdùng để đo vẽ thành lập các loại bản đồ địa hình, hiện nay là phương pháp phổbiến theo các công nghệ đo vẽ ảnh trên máy toàn năng chính xác, trên hệ thốngmáy ADAM, trên trạm đo vẽ ảnh số Imagestation của Intergraph;

3 - Giai đoạn chuẩn bị trước khi in – chuẩn bị bản đồ thanh vẽ và bản đồtham khảo phân tô (theo phương pháp truyền thống), dùng phần mềm chuyêndụng thành lập, biên tập bản đồ và chế bản gốc ra phim trên máy tính (theophương pháp hiện đại – tin học)

4 - Giai đoạn chế bản in, in bản đồ kiểm tra và in hàng loạt bản đồ

5 - Giai đoạn sau khi in bản đồ: tổng kết kỹ thuật, đề ra phương hướnghoàn thiện bản đồ tiếp theo và giao nộp sản phẩm

Phương pháp biên vẽ là phương pháp dựa vào bản đồ địa hình tỷ lệ lớn

hơn và tài liệu có liên quan để thành lập bản đồ địa hình tỷ lệ nhỏ hơn Thườngdùng để thành lập bản đồ địa hình có tỷ lệ nhỏ hơn 1:25.000 Các giai đoạnthành lập bản đồ địa hình theo phương pháp biên vẽ gồm:

1 - Giai đoạn chuẩn bị: nhận và nghiên cứu nhiệm vụ, thu thập phân tích,đánh giá tài liệu, nghiên cứu đặc điểm khu vực biên vẽ, các đối tượng, hiệntượng và mối tương quan giữa chúng trên quan điểm thành lập bản đồ, viết kếhoạch biên tập để chỉ đạo quá trình thành lập bản đồ, đồng thời viết bản mô tảkhu vực, xác định trình tự sử dụng tài liệu, kỹ thuật thành lập và in bản đồ, xácđịnh chỉ tiêu tổng quát hóa, đặc điểm lấy bỏ và khái quát các yếu tố nội dung

2 - Giai đoạn biên vẽ ứng dụng các phương pháp: cơ ảnh, đồ giải, dùngmáy Pantograp, máy quang học, máy điện tử và công nghệ tin học để xây dựnghình ảnh các yếu tố nội dung trong bản đồ, trong đó phương pháp cơ ảnh vàphương pháp công nghệ tin học hiện nay được sử dụng chủ yếu và rộng rãi Việctổng quát hóa các yếu tố nội dung bản đồ là một vấn đề phức tạp, nó được tiếnhành song song với quá trình biên vẽ các yếu tố nội dung bản đồ; các giai đoạntiếp theo giống như ở phương pháp đo vẽ

So sánh hai phương pháp trên có thể thấy rằng chúng có những điểmgiống và khác nhau Trong phương pháp đo vẽ, khi nghiên cứu đặc điểm địa lýkhu vực, không chỉ dựa trên các tài liệu đã có mà còn nghiên cứu cả ngoài thựcđịa như đo vẽ, điều vẽ ảnh, còn trong phương pháp biên vẽ, khi nghiên cứu đặcđiểm địa lý khu vực chỉ tiến hành trong phòng, dựa trên các tài liệu thu thậpđược Tuy nhiên, cả hai phương pháp trên cùng chung một nguyên tắc tổng quáthóa các yếu tố nội dung bản đồ, chúng không loại trừ nhau mà bổ sung cho nhautạo ra hệ thống bản đồ địa hình cho toàn lãnh thổ quốc gia, phục vụ cho nhiềumục đích khác nhau

1.1.3 Các tính chất của bản đồ địa hình:

Bản đồ nói chung và bản đồ địa hình nói riêng đều có ba tính chất cơ bảnsau:

1 Bản đồ được thành lập trên cơ sở toán học:

Muốn biểu hiện bề mặt tự nhiên phức tạp và cong của Trái đất lên mặtphẳng, thường phải tiến hành qua hai bước Bước thứ nhất: theo phương dây

dọi, chiếu bề mặt tự nhiên của Trái đất lên bề mặt toán học của Trái đất (bề mặtellipsoid) Tu nhỏ ellipsoid Trái đất theo một tỷ lệ nhất định Bước thứ hai: biểuhiện bề mặt ellipsoid của Trái đất lên mặt phẳng thông qua phép chiếu bản đồ.Nhờ phép chiếu bản đồ,có thể xác định được vị trí, kích thước và hình dạng củacác đối tượng trên bản đồ Tỷ lệ ở mọi nơi trên bản đồ không như nhau bởi trênbản đồ có biến dạng.

Cơ sở toán học biểu hiện trên bản đồ ở dạng các điểm khống chế đo đạc,

tỷ lệ, hệ thống các đường kinh vĩ tuyến

2 Bản đồ sử dụng hệ thống ký hiệu:

Trên mặt đất có rất nhiều yếu tố lớn, không thể biểu thị nguyên vẹn trênbản đồ, đồng thời có nhiều yếu tố nhỏ nhưng quan trọng, nếu không có hìnhthức gì đặc biệt thì cũng không thể biểu thị lên bản đồ Ngoài ra, còn có nhiềuyếu tố hình dạng giống nhau nhưng bản chất khác nhau.Ngược lại, có những yếu

tố bản chất giống nhau nhưng hình dạng khác nhau…vì vậy, phải dùng hệ thống

ký hiệu để biểu hiện Người ta thường gọi chúng là ngôn ngữ bản đồ Ký hiệutrên bản đồ không những chỉ rõ hình dạng bề ngoài của đối tượng mà còn chỉ rađược những tính chất cơ bản bên trong của đối tượng Ký hiêu bản đồ chỉ rađược sự phân bố của các đối tượng, loại bỏ những mặt không quan trọng, các bộphận, các chi tiết, các thuộc tính của đối tượng riêng lẻ làm nổi bật những dấuhiệu bản chất, quy luật tự nhiên của chúng

3 Trên bản đồ có sự lựa chọn và khái quát hóa các đối tượng được biểu thị:

Vì mặt đất có rất nhiều yếu tố tự nhiên và xã hội mà bản đồ không thểbiểu thị hết được, nên phải chọn các yếu tố chủ yếu và khái quát các đặc trưng

về hình dạng, số lượng, chất lượng của yếu tố nội dung cho phù hợp với mụcđích và nội dung của bản đồ

Kết quả của quá trình tổng quát hóa bản đồ được thể hiện rõ khi so sánhcác bản đồ có tỷ lệ khác nhau trên cùng một khu vực Tỷ lệ bản đồ càng nhỏ,không gian biểu hiện càng hẹp thì càng cần phải loại bỏ những đối tượng thứyếu, ít quan trọng dể làm nổi bật những nét điển hình, quan trọng của khu vực.Các yếu tố ảnh hưởng tới tổng quát hóa là mục đích, chủ đề, tỷ lệ và đặc điểmđịa lý của lãnh thổ thành lập bản đồ

Ngoài ba tính chất chung nói trên, bản đồ địa hình còn có một số tínhchất riêng sau:

 Bản đồ địa hình có hệ thống tỷ lệ, cách chia mảnh và đánh số mảnh thốngnhất, có quy trình, quy phạm và ký hiệu chung do Nhà nước ban hành,nên thuận tiện trong việc sử dụng

 Bản đồ địa hình có tính hiện đại và tính chính xác cao vì nó được thànhlập từ các tài liệu đo đạc trực tiếp trên mặt đất hoặc trên ảnh chụp từ máybay hay trên ảnh chụp từ mặt đất, nên nó đáp ứng được yêu cầu sử dụngcho tất cả các ngành kinh tế, văn hóa và quốc phòng

 Bản đồ địa hình là tài lieu cơ bản để thành lập các bản đồ khác Vì bản đồđịa hình biểu thị đầy đủ các yếu tố địa lý tự nhiên và kinh tế xã hội vớimức độ chi tiết tương đối như nhau, các yếu tố này phần lớn giữ đượchình dạng, kích thước theo tỷ lệ bản đồ, đồng thời giữ được tính chính xáchình học của ký hiệu và tính tương ứng địa lý của yếu tố nội dung nên nó

là tài liệu gốc cơ bản để thành lập các bản đồ khác

(theo Bài giảng Bản đồ Địa hình, PGS.TS Nhữ Thị Xuân, 2003)

1.1.4 Cơ sở toán học của bản đồ địa hình:

Cơ sở toán học của bản đồ là những yếu tố cơ bản để người sử dụng xácđịnh vị trí chính xác của đối tượng địa lý trên bản đồ và trên thực địa và chophép ghép nhiều mảnh bản đồ lại với nhau mà vẫn giữ được tính nhất quán cao,đáp ứng yêu cầu sử dụng bản đồ

1.1.4.1 Quy định về cơ sở toán học của bản đồ địa hình số của Tổng cục Địa chính:

Cơ sở toán học của bản đồ địa hình số là cơ sở toán học quy định chobản đồ địa hình thong dụng theo quy định của Nhà nước, được thể hiện trong tệptin chuẩn Vn2d.dgn

Cách chia mảnh, ghi phiên hiệu mảnh và tên mảnh bản đồ tuân theo quyđịnh chung hiện nay của Tổng cục Địa chính cho các loại bản đồ địa hình in trêngiấy

Khung trong, lưới kilomet, lưới kinh vĩ độ của bản đồ phải được xâydựng bằng các chương trình chuyên dụng cho thành lập lưới chiếu bản đồ (như

modul Grid Generation trong MGE của Intergraph), các điểm góc khung, cácmắt lưới km không có sai số (trên máy tính) so với tọa độ lý thuyết Không dungcác công cụ vẽ đường thẳng hay đường cong để vẽ lại lưới km và khung trongbản đồ theo ảnh quét Các điểm tam giác cũng không được số hóa theo hình ảnhquét mà phải được thể hiện lên bản đồ theo đúng tọa độ thật của điểm đó (theo

số liệu ghi trong lý lịch bản đồ)

(theo Quy định Kỹ thuật số hóa Bản đồ địa hình tỷ lệ 1:10.000, 1:25.000,1:50.000 và 1:100.000, Tổng cục Địa chính năm 2000)

1.1.4.2 Hệ tọa độ VN-2000:

Hệ quy chiếu và hệ tọa độ VN-2000 được chính thức đưa vào áp dụng

trên toàn quốc khoảng từ tháng 8/2000, theo Quyết định số 83/2000 QĐ-TTg doThủ tướng Phan Văn Khải ký ngày 12/07/2000 Cũng theo quyết định này, VN-

2000 sử dụng ellipsoid WGS-84 và lưới chiếu sử dụng là lưới chiếu hình trụngang đồng góc UTM quốc tế Từ đó, VN-2000 chính thức thay thế HN-72

Vào ngày 20/06/2001,Tổng cục Địa chính đã có thông tư số973/2001/TT-TCĐC nhằm hướng dẫn áp dụng hệ tọa tọa độ và hệ quy chiếuVN-2000

Ngày 27/02/2007, Bộ Tài nguyên - Môi trường đã ký quyết định05/2007/QĐ-BTNMT về sử dụng các tham số tính chuyển giữa Hệ tọa độ quốc

tế WGS-84 và Hệ tọa độ quốc gia VN-2000, trong đó đã công bố 3 tham số dịchchuyển gốc tọa độ, 3 tham số góc xoay trục tọa độ và hệ số tỷ lệ chiều dài nhằmphục vụ cho công tác tính chuyển tọa độ và chuyển đổi tọa độ bản đồ qua lạigiữa hai hệ nêu trên

Hệ quy chiếu và Hệ tọa độ quốc gia VN-2000 có các thông số chính nhưsau:

a, Ellipsoid quy chiếu:

 Bán trục lớn: a = 6.378.137,000 m

 Độ dẹt: f = 1/298,257223563

b, Điểm gốc tọa độ quốc gia: điểm N00 đặt trong khuôn viên Viện nghiêncứu Địa chính, đường Hoàng Quốc Việt, Hà Nội

c, Lưới chiếu tọa độ phẳng cơ bản: lưới chiếu hình trụ ngang đồng gócUTM quốc tế.

d, Chia múi và phân mảnh hệ thống bản đồ cơ bản: theo hệ thống lướichiếu hình trụ ngang đồng góc UTM quốc tế, danh pháp tờ bản đồ theo hệ thốnghiện hành có chú thích danh pháp UTM quốc tế

1.2 Dữ liệu địa hình và cơ sở dữ liệu không gian (geodatabase):

1.2.1 Dữ liệu địa hình trong GIS:

Dữ liệu địa hình trong GIS bao gồm hai phần cơ bản là dữ liệu đồ họahay còn gọi là dữ liệu không gian và dữ liệu thuộc tính Mỗi một loại dữ liệu cóđặc trưng riêng và chúng khác nhau về yêu cầu lưu trữ, xử lý và hiển thị

1.2.1.1 Dữ liệu đồ họa (dữ liệu không gian):

Là những mô tả số của đối tượng mặt đất Chúng bao gồm tọa độ, quyluật và các ký hiệu dùng để xác định hình ảnh cụ thể của bản đồ trong mộtkhuôn dạng hiểu được của máy tính Hệ thông tin địa lý dùng các dữ liệu bản đồ

để tạo ra một bản đồ hay hình ảnh bản đồ trên màn hình hoặc trên giấy thôngqua thiết bị ngoại vi Có 6 loại thông tin bản đồ dùng để thể hiện đối tượng mặtđất và ghi chú của nó trong HTTTĐL như sau:

Dữ liệu bản đồ có thể được lưu trữ ở dạng vector hoặc raster

Lớp đối tượng (layer): Thành phần dữ liệu đồ thị của HTTTĐL hay còngọi là CSDL bản đồ được quản lý ở dạng các lớp đối tượng Mỗi một lớp chứacác hình ảnh bản đồ liên quan đến một chức năng, một ứng dụng cụ thể Lớp đốitượng là tập hợp các hình ảnh thuần nhất dùng để phục vụ cho một ứng dụng cụthể và vị trí của nó so với các lớp khác trong một hệ thống CSDL được xác địnhthông qua một hệ tọa độ chung Việc phân tách các lớp thông tin dựa trên cơ sở

của mối liên quan logic và mô tả họa đồ của tập hợp các hình ảnh bản đồ phục

vụ cho mục đích quản lý cụ thể

1 Cấu trúc raster:

Trong cấu trúc này, thực thể không gian được biểu diễn thông qua các ô(cell) hoặc ô ảnh (pixel) của một lưới các ô Trong máy tính, lưới ô này được lưutrữ dưới dạng ma trận, trong đó mỗi cell là giao điểm của một hàng và một cộttrong ma trận

Trong cấu trúc raster, điểm được xác định bởi cell, đường được xác địnhbởi một số các cell kề nhau theo một hướng, vùng được xác định bởi số các cell

mà trên đó thực thể phủ lên

Biểu diễn hai chiều của dữ liệu địa lý theo cấu trúc này là không liên tụcnhưng được định lượng hóa để có thể dễ dàng đánh giá được độ dài, diện tích.Không gian càng được chia nhỏ thành nhiều cell thì tính toán càng chính xác

Biểu diễn raster được xây dựng trên cơ sở hình học phẳng Ơcơlit Mỗimột cell tương ứng với một diện tích vuông trên thực tế Độ lớn của cạnh ôvuông này còn được gọi là độ phân giải của dữ liệu

Dữ liệu raster có dung lượng rất lớn nếu không có cách lưu trữ thíchhợp Có rất nhiều giá trị giống nhau, do đó có nhiều phương pháp nén để tập dữliệu trở nên nhỏ Thông thường người ta hay dùng các phương pháp nén TIFF,RLE, JPEG, GIF…

Một phương pháp khác để biểu diễn dữ liệu dưới dạng raster là phươngpháp biểu diễn ô chữ nhật phân cấp Trong cách biểu diễn này người ta chia diệntích vùng dữ liệu ra thành các ô chữ nhật không đều nhau theo cách lần lượt chiađôi các cell bắt đầu từ hình chữ nhật lớn nhất, bao phủ diện tích dữ liệu Quátrình cứ tiếp tục đến khi nào các cell đủ nhỏ để đạt được độ chính xác cần thiết

2 Cấu trúc vector:

Trong cấu trúc vector, thực thể không gian được biểu diễn thông qua cácphần tử cơ bản là điểm, đường, vùng và các quan hệ topo (khoảng cách, tính liênthông, tính kề nhau…) giữa các đối tượng với nhau

Vị trí không gian của thực thể không gian được xác định bởi tọa độ trongmột hệ tọa độ thống nhất toàn cầu

Điểm dùng cho tất cả các đối tượng không gian mà được biểu diễn như

một cặp tọa độ (X,Y) Ngoài giá trị tọa độ (X,Y), điểm còn thể hiện kiểu điểm,màu, hình dạng và dữ liệu thuộc tính đi kèm Do đó trên bản đồ, điểm có thểđược biểu diễn bằng ký hiệu hoặc text

Đường dùng để biểu diễn tất cả các thực thể có dạng tuyến, được tạo nên

từ 2 hoặc hơn cặp tọa độ (X,Y) Ví dụ đường dùng để biểu diễn hệ thồng đườnggiao thông, hệ thống cấp thoát nước… Ngoài tọa độ, đường còn có thể bao hàm

cả góc quay tại đầu mút

Vùng là một đối tượng hình học hai chiều Vùng có thể là một đa giác

đơn giản hay hợp của nhiều đa giác đơn giản

- Dễ dàng thực hiện nhiều phéptoán phân tích khác nhau

- Bài toán mô phỏng có thểthực hiện được do đơn vịkhông gian giống nhau (cell)

- Kỹ thuật rẻ tiền và có thể pháttriển mạnh

- Biểu diễn tốt các đối tượngđịa lý

- Bản đồ hiển thị không đẹp

- Các bài toán mạng rất khóthực hiện

- Cấu trúc dữ liệu phức tạp

- Chồng xếp bản đồ phức tạp

- Các bài toán mô phỏngthường khó giải vì mỗi đơn vịkhông gian có cấu trúc khácnhau

- In ấn đắt tiền

- Khối lượng tính toán để biếnđổi tọa độ là rất lớn

 Đặc tính của đối tượng: liên kết chặt chẽ với các thông tin đồ thị, các dữ

liệu này được xử lý theo ngôn ngữ hỏi đáp cấu trúc (SQL) và phân tích.Chúng được liên kết với các hình ảnh đồ thị thông qua các chỉ số xác địnhchung, thông thường gọi là mã địa lý và được lưu trữ trong cả hai mảng

đồ thị và phi đồ thị HTTTĐL còn có thể xử lý các thông tin thuộc tínhriêng rẽ và tạo ra các bản đồ chuyên đề trên cơ sở các giá trị thuộc tính.Các thông tin thuộc tính này cũng có thể được hiển thị như là các ghi chútren bản đồ hoặc là các tham số điều khiển cho việc lựa chọn hiển thị cácthuộc tính đó như là các ký hiệu bản đồ

 Dữ liệu địa l hay còn gọi là dữ liệu không gian: mô tả các sự kiện hoặc

hiện tượng xảy ra tại một vị trí địa lý xác định Không giống các thông tinđặc tính, chúng không mô tả về bản thân các hình ảnh bản đồ, thay vào đóchúng mô tả các danh mục hoặc các hoạt động như cho phép xây dựngcác khu công nghiệp mới, nghiên cứu y tế, báo cáo hiểm họa môitrường…liên quan đến các vị trí địa lý xác định Các thông tin tham khảođịa lý đặc trưng được lưu trữ và quản lý trong các file độc lập và hệ thốngkhông thể trực tiếp tổng hợp với các hình ảnh bản đồ trong CSDL của hệthống Tuy nhiên các bản ghi này chứa các yếu tố xác định vị trí của sựkiện hay hiện tượng

 Chỉ số địa lý: là các chỉ số về tên, địa chỉ, khối, phương hướng định vị…

liên quan đến các đối tượng địa lý, được lưu trữ trong HTTTĐL để chọn,liên kết và tra cứu dữ liệu trên cơ sở vị trí địa lý mà chúng ta đã được mô

tả bằng các chỉ số địa lý xác định Một chỉ số có thể bao gồm nhiều bộ xácđịnh cho các thực thể sử dụng từ các cơ quan khác nhau như là lập danh

sách các mã địa lý mà chúng xác định mối quan hệ không gian giữa các vịtrí hoặc giữa các hình ảnh hay thực thể địa lý.

 Quan hệ không gian giữa các đối tượng(topology): là mối quan hệ cho

phép định nghĩa tương quan không gian giữa các dữ liệu và rất quan trọngcho các chức năng xử lý của HTTTĐL Các mối quan hệ này có thể đơngiản hay phức tạp như sự liên kết, khoảng cách tương thích giữa các đốitượng

1.2.1.3 Mối quan hệ giữa dữ liệu đồ họa và dữ liệu thuộc tính:

HTTTĐL sử dụng phương pháp chung để liên kết hai loại dữ liệu đóthông qua bộ xác định, lưu trữ đồng thời trong các thành phần đồ thị và phi đồthị Các bộ xác định có thể đơn giản là một số duy nhất liên tục, ngẫu nhiên hoặc

là các chỉ báo địa lý hay dữ liệu vị trí lưu trữ Bộ xác định cho một thực thể cóthể chứa tọa độ phân bố của nó, số hiệu mảnh bản đồ, mô tả khu vực hoặc là mộtcon trỏ đến vị trí lưu trữ của dữ liệu liên quan

1.2.2 Cơ sở dữ liệu không gian (geodatabase):

Hệ thông tin địa lý (GIS) sử dụng các mô hình cơ sở dữ liệu khác nhau.

Mô hình geodatabase là mô hình dựa vào topology của dữ liệu và hiện đượcdụng rộng rãi trong các phần mềm GIS, trong đó có ArcGISS Trong mô hìnhnay, các đối tượng, hiện tượng và quá trình được mô tả thông qua các đối tượng(feature) Các đối tượng này được tập họp thành các lớp đối tượng (featureclass) và được cơ cấu thành các tệp dữ liệu lớn (Feature Data Set) Mô hìnhGeodatabase là tập hợp có tổ chức của geodata set

Các thành phần của cơ sở dữ liệu không gian bao gồm:

 Tập hợp các dữ liệu dạng vector (điểm, đường và vùng)

 Tập hợp các dữ liệu dạng raster (dạng mô hình DEM hoặcảnh)

 Tập hợp các dữ liệu dạng mạng lưới (ví dụ như hệ thống cấp thoátnước, giao thông, lưới điện…)

 Tập hợp các dữ liệu địa hình 3 chiều và bề mặt khác

 Dữ liệu đo đạc

 Dữ liệu dạng địa chỉ

 Các bảng dữ liệu là thành phần quan trọng của cơ sở dữ liệukhông gian được liên kết với các thành phần đồ họa với nhiều kiểu liên kếtkhác nhau

Về khía cạnh công nghệ, hình thể, vị trí không gian của các đối tượngcần quản lý, được miêu tả bằng các dữ liệu đồ họa Trong khi đó, tính chất củacác đối tượng này được miêu tả bằng các dữ liệu thuộc tính

Mô hình cơ sở dữ liệu không gian không những quy định mô hình dữliệu với các đối tượng đồ họa, đối tượng thuộc tính mà còn quy định liên kếtgiữa chúng thông qua mô hình quan hệ và định nghĩa hướng đối tượng bao gồmcác tính chất như thừa kế (inherit), đóng góp (encapsulation) và đa hình(polymorphism)

Ngoài ra, cơ sở dữ liệu không gian hiện đại còn bao gồm các rang buộccác đối tượng đồ họa ngay trong CSDL, được gọi là topology

1.2.2.1 Định nghĩa geodatabase:

Geodatabase là một loại CSDL với các tính năng mở rộng cho việc lưutrữ, truy vấn và thao tác với các thông tin địa lý và dữ liệu không gian Cũng cóthể hiểu geodatabase là CSDL không gian (spatial database)

Trong một CSDL không gian, dữ liệu không gian được đối xử như mọiloại dữ liệu khác Dữ liệu vector được lưu trữ theo kiểu dữ liệu hình học nhưđiểm (point), đường thẳng (line) hoặc đa giác (polygon), những dạng mà có sựgắn kết với hệ tọa độ không gian Một bản ghi của geodatabase có thể dùng kiểu

dữ liệu hình học để thể hiện vị tí của một đối tượng trong thế giới thực và sửdụng các kiểu dữ liệu chuẩn để lưu trữ các thuộc tính liên quan của đối tượng

đó Một và geodatabase có hỗ trọ việc lưu trữ dữ liệu ảnh số (raster)

Nhiều loại geodatabase có những chức năng tùy chỉnh mà cho phép dữliệu không gian được điều khiển và truy vấn bằng việc sử dụng SQL, ví dụ nhưtìm tất cả các ngôi nhà trong một vùng tiềm ẩn hiểm họa môi trường…

Trong hệ thống thông tin địa lý, một CSDL không gian là thành phầndùng để thao tác và lưu trữ dữ liệu Điển hình cho một hệ thống hoàn thiện sẽphải bao gồm cả phần mềm client để thể hiện và chỉnh sửa dữ liệu lưu trong

CSDL Như bất kỳ định dạng dữ liệu không gian khác, geodatabase cũng có thểđược sử dụng để cung cấp dữ liệu trực tiếp tới một phần mềm web map server,như ARGIS Internet Map Server của ESRI, MapServer và mapping API củaGoogle.

Lợi ích quan trọng của những CSDL không gian là chúng cho phép một

hệ tống GIS xây dựng trên những khả năng sẵn có của hệ thống quản trị CSDLquan hệ (RDBMS) Bao gồm việc hỗ trợ SQL và khả năng tạo ra những truy vấnkhông gian phức tạp Ngoài ra, một cấu trúc client/servr của CSDL đó hỗ trợ đangười dùng cùng một lúc và cho phép họ xem, sửa và truy vấn dữ liệu mà không

Mô tả Định dạng lưu trữ

và quản lý dữ liệuGIS trong cácCSDL quan hệ

Định dạng được lưutrong thư mục hệthống file

Định dạng chuẩn đầutiên quản lý trongfile Microsoft Access

Số lượng

người

dùng

Đa người dùng,nhiều người đọc vàbiên tập

Một người dùng,nhiều người có thểtruy cập và mộtngười biên tập

Một người dùng,nhiều người có thểtruy cập và mộtngười biên tậpĐịnh dạng

lưu trữ

- Oracle

- Microsoft SQLserver

- IBM DB2

- IBM Infomix

Mỗi một nhóm dữliệu được lưu vàomột file riêng biệt

Một FileGeodatabase là mộtthư mục chứa các file

Tất cả dữ liệu lưutrong MicrosoftAccess, file có đuôi

Có thể lên đến TB Tối đa 2G

Trong ArcMap có hai định dạng để lưu trữ dữ liệu là Shape file vàGeodatabase Trong đó, geodatabase là một CSDL được chứa trong một file cóđuôi là “*.mdb” (định dạng của Microsoft Access) Khác với Shape file,geodatabase cho phép lưu giữ topology của các đối tượng Cấu trúc của mộtgeodatabase như sau:

Hình 2: Cấu trúc của Geodata Base

Trong Geodatabase có một hay nhiều Feature Dataset Feature là mộtnhóm các loại đối tượng có cùng chung hệ quy chiếu và hệ tọa độ Một FeatureDataset có thể chứa một hay nhiều Feature Class Feature class chính là đơn vịchứa các đối tượng không gian của bản đồ và tương đương với một lớp (layer)trong ArcMap Mỗi Feature Class chỉ chứa một dạng đối tượng (điểm, đườnghoặc vùng) Mỗi Feature Class được gắn chặt với một bảng thuộc tính (AttibuteTable) Khi tạo một Feature Class thì bảng thuộc tính cũng tự động được tạotheo Một ví dụ về CSDL Bản đồ địa chính:

Bảng 3

Feature

Class

Geometry type

Attribute Description

Geodatabase “Ban_do_dia_chinh”

Geodatabase

Feature Dataset Feature Dataset Feature Dataset

Feature Class Feature Class Feature Class

Attribute Table Attribute Table Attribute Table

Feature Dataset “Ban_do” Coord system: VN-2000

gon

dien_tich, so_hieu,loai_dat

Hiển thị thửa đất

Ranh_thua Line Hiển thị ranh giới

thửa đấtTam_thua Poin

t

dien_tich, so_hieu,loai_dat

Hiển thị tâm thửa đất

Diem_kho

ng_che

Point

so_hieu, X,Y, Z Hiển thị điểm khống

chế đo vẽDiem_dac

_trung

Point

ten, mo_ta Các điểm đặc trưng

Khung_B

D

Line so_hieu_manh Khung bản đồ

1.3 So sánh dữ liệu địa hình “.dgn” và dữ liệu địa hình trong GIS:

Nói một cách khác, chúng ta so sánh sự khác biệt giữa hai loại dữ liệuđịa hình trước và sau quá trình chuyển đổi

có tất cả các lớp đối tượng

Dữ liệu được quản lý trongmột geodatabase có đuôi mởrộng là “.mdb” Mộtgeodatabase chia thành cácFeature Dataset, trong đó lạichia thành các Feature Classcùng với bảng thuộc tính đikèm

1.3.1 Quy định số hóa và đặc điểm dữ liệu khi lưu trữ dưới dạng “.dgn”:

Cơ sở dữ liệu bản đồ địa hình số hóa tỷ lệ 1:10.000, 1:25.000, 1:50.000,1:100.000 phải được lưu trữ theo mô hình dữ liệu không gian (spatial datamodel), trong đó các đối tượng không gian tùy thuộc vào độ lớn của chúng trongkhông gian cũng như yêu cầu về tỷ lệ thể hiện mà được biểu thị bằng điểm,đường thẳng, đường nhiều cạnh, hoặc là vùng khép kín Các tệp tin (file) bản đồphải ở dạng mở, nghĩa là phải cho phép chỉnh sửa cập nhật thông tin khi cầnthiết và có khả năng chuyển đổi khuôn dạng (format) để sử dụng trong các phầnmềm bản đồ thông dụng khác nhau phục vụ những mục đích khác nhau như chếbản, làm nền cơ sở cho Hệ thông tin địa lý (GIS), v.v…

Các phần mềm dùng để số hóa bản đồ có thể là Microstation,I/GEOVEC, CADMap, Provec, Vtrac, WinGIS…Tuy nhiên, để đảm bảo chuẩn

dữ liệu thống nhất thì dữ liệu đồ họa cuối cùng phải được chuyển về khuôn dạng

*.dgn

Dữ liệu phải được làm sạch, lọc bỏ những điểm nút thừa, làm trơn nhữngchỗ gãy và không có đầu thừa, nút thiếu (tuy nhiên làm trơn nét không được làmthay đổi hình dạng của đối tượng biểu thị so với bản gốc)

Các ký hiệu độc lập trên bản đồ phải thể hiện bằng các ký hiệu dạng cellđược thiết kế sẵn trong tệp *.cell, mà không dung công cụ vẽ hình (shape) hayvòng tròn (circle) để vẽ Ví dụ, ký hiệu nhà độc lập phải dùng cell NHDL màkhông dùng công cụ hình chữ nhật để vẽ

Các đối tượng dạng đường không dùng B-spline để vẽ, mà phải dùnglinestring, các đường có thể là polyline, linestring, chain hoặc complex chain.Điểm đầu và điểm cuối của một đối tượng đường phải là một đường liền khôngđứt đoạn và phải có điểm nút ở những chỗ giao nhau giữa các đường cùng loại

Những đối tượng dạng vùng (polygon) của cùng mọt loại đối tượng dùngkiểu ký hiệu là pattern, shape hoặc fill color phải là các vùng đóng kín, kiểu đốitượng là shape hoặc complex shape

1.3.2.Cấu trúc dữ liệu “*.dgn”:

1 Seed file:

Là một design file trắng (không chứa dữ liệu) chứa đầy đủ các thông số

quy định chế độ làm việc với Microstation Đặc biệt, với các file bản đồ, để đảmbảo tính thống nhất về cơ sở toán học giữa các file dữ liệu, phải tạo các file chứatham số về hệ tọa độ, phép chiếu, đơn vị đo…Sau đó các file bản đồ có cùng cơ

sở toán học sẽ được tạo dựa trên nền seed file này Mỗi một cơ sở toán học củabản đồ có một seed file riêng

2 Phân lớp đối tượng:

Các đối tượng bản đồ khi tồn tại dưới dạng số được thể hiện và lưu trữtrên các lớp thông tin khác nhau Ví dụ như: các đối tượng là sông, hồ được lưutrữ trong lớp thông tin thứ nhất, các đối tượng là đường bình độ được lưu trữtrong lớp thông tin thứ hai…

Số lớp thông tin nhiều nhất trên một file bản đồ “*.dgn” là 63 lớp Vìvậy các đối tượng trên một file bản đồ được phân nhiều nhất là 63 lớp thông tinkhác nhau Mỗi một lớp đối tượng được đánh số từ 1 đến 63

3 Feature Table:

Dùng để quản lý và đảm bảo tính nhất quán cho các đối tượng trong quátrình số hóa cũng như sửa đổi dữ liệu sau khi số hóa File feature table được tạodựa trên bảng thiết kế phân lớp

File feature table chứa toàn bộ các thông số đồ họa của tất cả các đốitượng có trong bản đồ cần thành lập Ví dụ như: số lớp (level), màu sắc (color),kiểu đường (linestyle), lực nét (weight), kiểu chữ (font), kích thước chữ…

1.3.3 Những nhược điểm của dữ liệu dgn:

 Dữ liệu dgn chỉ bao gồm dữ liệu đồ họa của đối tượng, trong đó chỉ chứacác dữ liệu thuộc tính về đồ họa của đối tượng như: màu sắc, lực nét, kiểuđường, font hay chữ chú thích…mà không phải là thuộc tính của đốitượng

 Quan hệ không gian trong dữ liệu dgn là quan hệ không gian giữa các đốitượng trong cùng một lớp Do đó ta không thể giải một bài toán như: tíchhợp các lớp dữ liệu địa hình và thủy văn để đánh giá mức độ phân bố thủynông của khu vực theo địa hình

 Ngoài ra, sự sai sót trong dữ liệu dgn như: các vùng bị chồng đè, lẫn đốitượng, vùng chuă đóng khung cũng là nguyên nhân không thể dùng dữliệu dgn cho các ứng dụng của GIS

CHƯƠNG II: QUY TRÌNH CHUYỂN ĐỔI DỮ LIỆU TỪ DỮ LIỆU

ĐỊA HÌNH “.DGN” SANG DỮ LIỆU ĐỊA HÌNH TRONG GIS

ÁP DỤNG CHO HUYỆN DUY TIÊN – TỈNH HÀ NAM

2.1 Dữ liệu địa hình “.dgn” của huyện Duy Tiên:

2.1.1 Điều kiện tự nhiên, kinh tế xã hội của khu vực:

1 Điều kiện tự nhiên:

 Vị trí địa lý: Huyện Duy Tiên nằm ở phía Đông Bắc tỉnh Hà Nam,

trung tâm huyện cách tỉnh lỵ 17 km Phía Bắc giáp tỉnh Hà Tây,phía Đông giáp huyện Lý Nhân và tỉnh Hưng Yên, phía Nam giáphuyện Bình Lục và thị xã Phủ Lý, phía Tây giáp huyện Kim Bảng

và tỉnh Hà Tây Huyện có 19 xã và 2 thị trấn ( Hòa Mạc và ĐồngVăn)

 Đặc điểm địa hình: Huyện Duy Tiên mang đặc trưng của vùng

đồng bằng châu thổ sông Hồng, chủ yếu là vàn, vàn cao và tươngđối bằng phẳng, không có vùng trũng điển hình

 Khí hậu: Chịu ảnh hưởng của khí hậu nhiệt đới gió mùa, nhiệt độ

trung bình năm khoảng 24◦C

2 Tài nguyên thiên nhiên:

 Tài nguyên đất: Tổng diện tích đất tự nhiên là 13.502 ha, chiếm

16,75% diện tích đất toàn tỉnh Đất đai được hình thành bởi sựhồi lắng của phù sa sông Hồng, sông Châu Giang với ba nhómđất chính là đất phù sa, đất dày và đất tầng mỏng Đất nôngnghiệp chiếm 69.5%, đất chuyên dụng 15,77%, đất ở 5,3%

 Nguồn nước: Chế độ thủy văn đa dạng với mạng lưới sông ngòi

dày đặc Có 4 con sông lớn bao quanh là sông Hồng, sông Nhuệ,sông Châu Giang và sông đào Duy Tiên Nguồn nước dồi dào,

dễ khai thác, cả nước ngầm và nước mặt đều tốt, đủ phục vụ chonhu cầu sinh hoạt và sản xuất của nhân dân

3 Kết cấu hạ tầng:

 Cấp điện: 100% số xã, thị trấn có điện lưới quốc gia và trạm

biến áp 110 kW, một chi nhánh điện Có 3 trạm điện trung gian

là thị trấn Đồng Văn, thị trấn Hòa Mạc và Tiên Hiệp Tỷ lệ hộdùng điện đạt 99,56% Hàng năm mạng lưới điện thường xuyênđược tu sửa, nâng cấp

 Cấp nước: Hệ thống cung cấp nước sạch mới được đưa vào một

số thôn, xã như xã Nha Xá, xã Mộc Nam, xã Yên Bắc và chợLương Còn lại các hộ dân chủ yếu dùng nước từ bể chứa nướcmưa, giếng khơi và giếng khoan

 Giao thông: Huyện có quốc lộ 1A chạy qua theo tuyến Hà Nội –

Phủ Lý và quốc lộ 38 nối với tỉnh Hưng Yên qua cầu Yên Lệnh.Ngoài ra còn có tuyến đường sắt Bắc – Nam chạy qua, có 7tuyến đường tỉnh và huyện lộ với tổng chiều dài 37,5 km và327,123 km đường thôn xóm

 Thông tin liên lạc: 100% số xã, thị trấn có đài truyền thanh, 85%

số hộ có vô tuyến, đài các loại Thông tin liên lạc thuận lợi,100% số xã, thị trấn có điểm bưu điện văn hóa xã, số điện thoạiliên tục tăng, đạt tỷ lệ 2,4 máy trên 100 dân

4 Nguồn nhân lực:

Dân số toàn huyện có 130.000 người, số người trong độ tuổi lao độngchiếm 51,5% Trình độ lao động khá, lao động kỹ thuật chiếm 7,44%, cao hơnmức bình quân chung của tỉnh.

5 Lý do chọn khu vực nghiên cứu:

 Huyện Duy Tiên là một huyện đồng bằng nên dữ liệu địa hình đầy

đủ song phức tạp và đa dạng hơn dữ liệu địa hình của một huyệnmiền núi (lớp giao thông có nhiều đường hơn, sử dụng đất đa dạnghơn…) Do đó trong quá trình chuyển đổi dữ liệu sẽ nắm được mọikhó khăn cũng như thuận lợi khi phân loại cũng như định dạng vàsửa lỗi dữ liệu

 Phạm vi của một huyện không nhỏ như xã do đó có thể xem xét cácứng dụng một cách đầy đủ hơn, đồng thời không rộng bằng mộttỉnh nên việc xử lý dữ liệu sẽ đơn giản hơn

2.1.2 Dữ liệu dgn của huyện Duy Tiên:

Cơ sở toán học của khu vực:

Prime Meridian: Greenwich

Angular Unit: Degree