Chương 4 các phương pháp số hóa bản đồ

Please purchase a personal license CHƯƠNG 4: CÁC PHƯƠNG PHÁP SỐ HÓA BẢN ĐỒ 4.1 Khái niệm 4.2 Số hóa bàn số 4.3 Số hóa hình thông qua máy quét ảnh 4.4 PT ƯNĐ TH sử dụng PP số hóa 4.5 Một số yêu cầu kỹ thuật số hóa đồ 4.1 KHÁI NIỆM Số hoá trình chuyển thông tin từ đồ, vẽ văn (số liệu ghi toạ độ) dạng số để lưu trữ, quản lý tệp máy tính Cách thực số hóa đồ: - Cách 1: Số hoá bàn số (Digitizer) - Cách 2: Số hoá hình thông qua máy quét ảnh (Scaner) 4.1 - KHÁI NIỆM Cách 1: Số hoá bàn số (Digitizer): sử dụng bàn số hoá để chuyển vẽ đối tượng BĐ giấy hệ toạ độ BĐ lưu máy tính dạng số Cách 2: Số hoá hình thông qua máy quét ảnh Scaner: từ đồ giấy thông qua máy quét ảnh tạo ảnh BĐ, sau sử dụng GIS định vị hệ toạ độ BĐ sử dụng chức đồ hoạ GIS để số hoá 4.2 SỐ HÓA BẰNG BÀN SỐ Đặc điểm: + Phương pháp sử dụng bàn số hoá (Digitizer) để chuyển đồ vẽ sang dạng số + Phương pháp dễ thao tác độ xác thấp (do phụ thuộc vào thao tác viên, tỷ lệ đồ gốc độ phân giải thiết bị số hoá) + Số hoá bàn số đòi hỏi thao tác viên phải đưa trỏ bàn số can lại đối tượng bđ 4.2 SỐ HÓA BẰNG BÀN SỐ Các thao tác thực số hóa sau: Xác định thủ tục nhận thông tin Công tác chuẩn bị đồ bàn số hoá Kết nối bàn số hoá với máy tính Tách lớp thông tin thực công việc số hoá Ngày KHKT phát triển, công nghệ phần mềm, phần cứng máy tính phục vụ cho GIS phát triển mạnh mẽ cho đời nhiều công cụ cho phép số hoá với tốc độ nhanh, độ xác đạt cao Một phương pháp ứng dụng công nghệ nhập thông tin thông qua máy quét Scanner số hoá trực tiếp hình máy tính thông qua phần mềm thích hợp 4.3 SỐ HÓA TRÊN MÀN HÌNH THÔNG QUA MÁY QUÉT ẢNH Các ghi Scanner chứa toàn hình ảnh tờ đồ bao gồm đường nét, ký hiệu văn chữ trình chuyển đổi, liệu sau quét vào máy tính lưu dạng raster tức điểm ảnh Tuy nhiên, số liệu thông qua Scanner dùng cho hệ thông tin địa lý Một công tác biên tập thêm phải làm để xây dựng liệu đòi hỏi cho hệ thông tin địa lý chuyển đổi từ liệu raster sang liệu vector 4.3 SỐ HÓA TRÊN MÀN HÌNH THÔNG QUA MÁY QUÉT ẢNH Thuật toán chuyển đổi raster sang vector cần phải chuyển ma trận điểm ảnh tới liệu đường Hiện có nhiều phần mềm trợ giúp cho trình chuyển đổi liệu từ dạng raster sang dạng vector phần mềm Mapinfo, Arc/Info, AutoCAD, Microstation… Đây công nghệ cần áp dụng rộng rãi vào thực tiễn 4.3 SỐ HÓA TRÊN MÀN HÌNH THÔNG QUA MÁY QUÉT ẢNH Khi ứng dụng pp cần lưu ý công đoạn sau: + Quá trình quét ảnh, độ phân giải phải đảm bảo để lấy hết thông tin tờ đồ + Quá trình xử lý ảnh sơ bộ, lấy đường biên + Vector hoá đối tượng (số hoá tự động bán tự động) + Nắn chuyển hệ toạ độ đồ + Ghép nối mảnh đồ 4.4 PHÂN TÍCH ƯU NHƯỢC ĐIỂM VÀ TRƯỜNG HỢP SỬ DỤNG PHƯƠNG PHÁP SỐ HOÁ TRÊN Phương pháp số hóa bàn số + Ưu điểm: - Dễ sử dụng, thao tác - Số liệu đưa vào máy tính lưu dạng vector làm giảm dung lượng nhớ máy tính + Nhược điểm: - Tốn thời gian (thời gian số hoá đồ dài gần thời gian vẽ đồ tay, tốc độ số hoá trung bình xấp xỉ 10cm/phút) - Hiệu công việc thấp nặng nhọc 4.4 PHÂN TÍCH ƯU NHƯỢC ĐIỂM VÀ TRƯỜNG HỢP SỬ DỤNG PHƯƠNG PHÁP SỐ HOÁ TRÊN Phương pháp số hóa thông qua máy quét ảnh Scanner + Ưu điểm: - Số hóa với tốc độ nhanh (Ví dụ đường đồng mức đồ 1/50000 quét vector hoá vòng 1giờ Tuỳ thuộc vào độ phức tạp công việc 0.2-8 máy vi tính) - Độ xác cao - Hiệu kinh tế cao + Nhược điểm: - Dữ liệu lưu dạng raster tốn nhiều dung lượng bố nhớ - Giá thành xây dựng sở liệu từ Scanner cao so với từ bàn số hoá KẾT LUẬN Ngày KHKT phát triển mạnh, phần cứng phần mềm máy tính đủ mạnh để đáp ứng yêu cầu lưu trữ xử lý thông tin GIS Vì việc cần thiết chuyển dần sang số hoá đồ thông qua máy quét ảnh Scanner để đảm bảo yêu cầu thông tin đồ nhanh, xác, tiêu tốn nhân lực Ở nước ta trước việc số hoá đồ quan, trung tâm nghiên cứu lớn chủ yếu thông qua bàn số hoá Hiện phương pháp chuyển dần sang phương pháp số hoá trực tiếp hình thông qua máy quét ảnh Hiện ngành QLĐĐ coi phần mềm Microstation phần thống ngành cho việc xây lập BĐĐC xây dựng CSDL địa phục vụ công tác quản lý nhà nước đất đai 4.5 MỘT SỐ YÊU CẦU VỀ KỸ THUẬT SỐ HOÁ BẢN ĐỒ Để đảm bảo thống liệu BĐ số hoá phục vụ cho mục đích lưu trữ, cập nhật, khai thác khác để quản lý sử dụng lâu dài CSDL BĐ số hoá phải lưu trữ theo mô hình liệu không gian, đối tượng không gian tuỳ thuộc vào độ lớn chúng không gian với yêu cầu tỷ lệ thể mà biểu thị điểm, đường thẳng, đa giác vùng khép kín Các tệp tin BĐ phải để dạng "mở", nghĩa phải cho phép chỉnh sửa cập nhật thông tin cần thiết có khả chuyển đổi khuôn dạng để sử dụng phần mềm BĐ thông dụng khác phục vụ mục đích khác 4.5 MỘT SỐ YÊU CẦU VỀ KỸ THUẬT SỐ HOÁ BẢN ĐỒ Khi số hoá tuỳ theo điều kiện trang thiết bị, trình độ kỹ thuật viên thói quen tiếp cận công nghệ đơn vị sản xuất mà ta sử dụng phần mềm khác Microstation, I/Geovec, CADMap, Mapinfo, WinGIS Nhưng để đảm bảo chuẩn liệu thống ngành QLĐĐ quy định: Dữ liệu đồ hoạ cuối phải chuyển khuôn dạng *.DGN Do với ngành QLĐĐ sử dụng phần mềm khác cần phải áp dụng tương tự theo cấu trúc có sẵn môi trường 4.5 MỘT SỐ YÊU CẦU VỀ KỸ THUẬT SỐ HOÁ BẢN ĐỒ Nội dung đồ sau số hoá phải đảm bảo đầy đủ, xác, chi tiết nội dung đồ gốc dùng để số hoá (độ xác sở toán học, vị trí yếu tố địa vật độ xác tiếp biên không vượt hạn sai cho phép) Về hình thức trình bày đồ số phải thể yêu cầu nội dung quy phạm hệ thống ký hiệu hành Tổng cục địa Do biên tập BĐ số phải sử dụng ký hiệu BĐ địa hình số BĐ chuyên đề tỷ lệ tương ứng 4.5 MỘT SỐ YÊU CẦU VỀ KỸ THUẬT SỐ HOÁ BẢN ĐỒ Các đối tượng đồ phức tạp song lại có ba dạng chính, là: Điểm, đường, vùng chữ dùng để mô tả đối tượng Yêu cầu số hoá đối tượng: + Đối tượng dạng VÙNG: - Phải thể vị trí hình dạng kích thước đối tượng - Vùng phải khép kín theo đường biên phải hoàn toàn trùng khít ranh giới với vùng bên cạnh - Số hoá đối tượng dạng vùng loại đối tượng dùng kiểu ký hiệu pattern, shape fill color phải vùng đóng kín kiểu đối tượng đơn nhiều vùng gộp lại 4.5 MỘT SỐ YÊU CẦU VỀ KỸ THUẬT SỐ HOÁ BẢN ĐỒ Yêu cầu số hoá đối tượng: + Đối tượng dạng ĐƯỜNG: - Các đối tượng dạng đường không sử dụng công cụ làm trơn mà phải dùng công cụ vẽ đa giác polyline, linestring, chain complex chain - Lưu ý từ điểm đầu đến điểm cuối đối tượng đường phải đường liền không đứt đoạn phải có điểm nút chỗ giao 4.5 MỘT SỐ YÊU CẦU VỀ KỸ THUẬT SỐ HOÁ BẢN ĐỒ Yêu cầu số hoá đối tượng + Đối tượng dạng ĐIỂM: - Các đối tượng dạng điểm nên thể ký hiệu thiết kế sẵn mà không nên dùng công cụ vẽ để vẽ đối tượng - Ví dụ: Ký hiệu nhà độc lập phải dùng ký hiệu (cell) NHDL mà không dùng công cụ vẽ hình chữ nhật để vẽ CÂU HỎI ÔN TẬP CHƯƠNG Số hóa sồ gì? Có phương pháp số hóa? Trình bày nội dung, ưu nhược điểm phương pháp? Khi số hóa đồ cần ý yêu cầu kỹ thuật nào? [...].. .4. 4 PHÂN TÍCH ƯU NHƯỢC ĐIỂM VÀ TRƯỜNG HỢP SỬ DỤNG 2 PHƯƠNG PHÁP SỐ HOÁ TRÊN Phương pháp số hóa bằng bàn số + Ưu điểm: - Dễ sử dụng, thao tác - Số liệu được đưa vào máy tính được lưu ngay ở dạng vector sẽ làm giảm dung lượng bộ nhớ máy tính + Nhược điểm: - Tốn thời gian (thời gian số hoá bản đồ cũng dài gần bằng thời gian vẽ bản đồ bằng tay, tốc độ số hoá trung bình xấp xỉ 10cm/phút)... MỘT SỐ YÊU CẦU VỀ KỸ THUẬT SỐ HOÁ BẢN ĐỒ Yêu cầu khi số hoá các đối tượng + Đối tượng dạng ĐIỂM: - Các đối tượng dạng điểm nên thể hiện bằng các ký hiệu đã được thiết kế sẵn mà không nên dùng công cụ vẽ để vẽ đối tượng đó - Ví dụ: Ký hiệu nhà độc lập phải dùng ký hiệu (cell) NHDL mà không dùng công cụ vẽ hình chữ nhật để vẽ CÂU HỎI ÔN TẬP CHƯƠNG 4 1 Số hóa bản sồ là gì? Có mấy phương pháp số hóa? ... bản đồ bằng tay, tốc độ số hoá trung bình xấp xỉ 10cm/phút) - Hiệu quả công việc thấp và nặng nhọc 4. 4 PHÂN TÍCH ƯU NHƯỢC ĐIỂM VÀ TRƯỜNG HỢP SỬ DỤNG 2 PHƯƠNG PHÁP SỐ HOÁ TRÊN Phương pháp số hóa thông qua máy quét ảnh Scanner + Ưu điểm: - Số hóa với tốc độ rất nhanh (Ví dụ các đường đồng mức trên bản đồ 1/50000 cũng có thể được quét và vector hoá chỉ trong vòng 1giờ Tuỳ thuộc vào độ phức tạp công việc... không được vượt quá hạn sai cho phép) Về hình thức trình bày bản đồ số phải thể hiện đúng các yêu cầu về nội dung trong quy phạm và hệ thống ký hiệu hiện hành của Tổng cục địa chính Do vậy khi biên tập BĐ số phải sử dụng đúng bộ ký hiệu BĐ địa hình số và BĐ chuyên đề ở tỷ lệ tương ứng 4. 5 MỘT SỐ YÊU CẦU VỀ KỸ THUẬT SỐ HOÁ BẢN ĐỒ Các đối tượng bản đồ rất phức tạp song chung quy lại chỉ có ba dạng chính,... quy định: Dữ liệu đồ hoạ cuối cùng phải được chuyển về khuôn dạng *.DGN Do vậy với ngành QLĐĐ khi sử dụng các phần mềm khác cần phải áp dụng tương tự theo cấu trúc có sẵn của môi trường đó 4. 5 MỘT SỐ YÊU CẦU VỀ KỸ THUẬT SỐ HOÁ BẢN ĐỒ Nội dung bản đồ sau khi số hoá phải đảm bảo đầy đủ, chính xác, chi tiết như nội dung bản đồ gốc dùng để số hoá (độ chính xác về cơ sở toán học, về vị trí các yếu tố địa... thông qua bàn số hoá Hiện nay phương pháp này được chuyển dần sang phương pháp số hoá trực tiếp trên màn hình thông qua máy quét ảnh Hiện nay ngành QLĐĐ đã coi phần mềm Microstation là phần chính thống của ngành cho việc xây lập BĐĐC và xây dựng CSDL địa chính phục vụ công tác quản lý nhà nước về đất đai 4. 5 MỘT SỐ YÊU CẦU VỀ KỸ THUẬT SỐ HOÁ BẢN ĐỒ Để đảm bảo sự thống nhất của các dữ liệu BĐ số hoá phục... cần thiết và có khả năng chuyển đổi khuôn dạng để sử dụng trong các phần mềm BĐ thông dụng khác nhau phục vụ các mục đích khác nhau 4. 5 MỘT SỐ YÊU CẦU VỀ KỸ THUẬT SỐ HOÁ BẢN ĐỒ Khi số hoá tuỳ theo điều kiện trang thiết bị, trình độ các kỹ thuật viên cũng như thói quen tiếp cận công nghệ mới của từng đơn vị sản xuất mà ta có thể sử dụng các phần mềm khác nhau như Microstation, I/Geovec, CADMap, Mapinfo,... Scanner cao hơn so với từ bàn số hoá KẾT LUẬN Ngày nay KHKT phát triển mạnh, phần cứng và phần mềm máy tính đủ mạnh để đáp ứng yêu cầu lưu trữ và xử lý thông tin trong GIS Vì vậy việc cần thiết chuyển dần sang số hoá bản đồ thông qua máy quét ảnh Scanner để đảm bảo yêu cầu về thông tin bản đồ nhanh, chính xác, tiêu tốn ít nhân lực Ở nước ta trước đây việc số hoá bản đồ ở các cơ quan, trung tâm nghiên... 4. 5 MỘT SỐ YÊU CẦU VỀ KỸ THUẬT SỐ HOÁ BẢN ĐỒ Yêu cầu khi số hoá các đối tượng: + Đối tượng dạng ĐƯỜNG: - Các đối tượng dạng đường không được sử dụng những công cụ làm trơn mà phải dùng công cụ vẽ đa giác như polyline, linestring, chain hoặc complex chain - Lưu ý rằng từ điểm đầu đến điểm cuối của một đối tượng đường phải là một đường liền không đứt đoạn và phải có điểm nút ở những chỗ giao nhau 4. 5... dùng ký hiệu (cell) NHDL mà không dùng công cụ vẽ hình chữ nhật để vẽ CÂU HỎI ÔN TẬP CHƯƠNG 4 1 Số hóa bản sồ là gì? Có mấy phương pháp số hóa? Trình bày nội dung, ưu nhược điểm của từng phương pháp? 2 Khi số hóa bản đồ cần chú ý những yêu cầu kỹ thuật nào? ...CHƯƠNG 4: CÁC PHƯƠNG PHÁP SỐ HÓA BẢN ĐỒ 4. 1 Khái niệm 4. 2 Số hóa bàn số 4. 3 Số hóa hình thông qua máy quét ảnh 4. 4 PT ƯNĐ TH sử dụng PP số hóa 4. 5 Một số yêu cầu kỹ thuật số hóa đồ 4. 1 KHÁI... KHÁI NIỆM Số hoá trình chuyển thông tin từ đồ, vẽ văn (số liệu ghi toạ độ) dạng số để lưu trữ, quản lý tệp máy tính Cách thực số hóa đồ: - Cách 1: Số hoá bàn số (Digitizer) - Cách 2: Số hoá hình... hệ toạ độ BĐ sử dụng chức đồ hoạ GIS để số hoá 4. 2 SỐ HÓA BẰNG BÀN SỐ Đặc điểm: + Phương pháp sử dụng bàn số hoá (Digitizer) để chuyển đồ vẽ sang dạng số + Phương pháp dễ thao tác độ xác thấp