ứng dụng logic mờ trong hệ thống tin địa lý

Header Page of 166 Bộ giáo dục đào tạo trờng đại học bách khoa hà nội - luận văn thạc sĩ khoa học ứng dụng logic mờ hệ thống thông tin địa lý (GIS) ngành: Công nghệ thông tin m số: trần văn đoài Ngời hớng dẫn khoa học: TS Trần Đình KHANG hà nội 2006 Footer Page of 166 Header Page of 166 Lời cam đoan Các kết nghiên cứu luận văn vấn đề mang tính phổ biến mà tác giả đề cập tới dới dạng định nghĩa khái niệm hoàn toàn vấn đề tham khảo đợc trích dẫn cụ thể Các hình vẽ, minh họa kết thực nghiệm tác giả thực Nội dung đề tài tác giả cha công bố công trình nghiên cứu khác Tác giả xin chịu hoàn toàn trách nhiệm nội dung luận văn Tác giả Trần Văn Đoài Footer Page of 166 Header Page of 166 Lời cám ơn Luận văn em khó hoàn thành truyền đạt kiến thức quý báu hớng dẫn tận tình thầy giáo Trần Đình Khang Em xin chân thành cảm ơn ý kiến phản biện quý báu thầy, cô giáo phản biện luận văn Và xin chân thành cám ơn ý kiến tham luận thầy, cô giáo bạn hội nghị khoa học lần thứ 20 trờng Đại học Bách khoa Hà Nội Qua em nắm bắt quan tâm ngời hớng cần làm rõ để ngời đọc hiểu đợc ý đồ tác giả Em xin chân thành cám ơn quý thầy, cô Khoa Công nghệ Thông tin trờng Đại học Bách khoa Hà Nội tận tình giảng dạy, truyền đạt kiến thức quý báu suốt khóa học làm tảng cho em hoàn thành luận văn Em xin cám ơn thầy, cô Trung tâm Đào tạo sau Đại học tạo điều kiện để em hoàn thành khóa học luận văn Mặc dù cố gắng nỗ lực hết mình, song chắn luận văn không khỏi thiếu sót Em mong nhận đợc thông cảm bảo tận tình thầy, cô giáo bạn nh quan tâm tới lĩnh vực mà luận văn thực Hà Nội, ngày tháng 10 năm 2006 Tác giả Trần Văn Đoài Footer Page of 166 Header Page of 166 Mục lục Trang Lời cam đoan Lời cám ơn Danh mục ký hiệu, chữ viết tắt Danh mục bảng Danh mục hình vẽ, đồ thị Mở đầu 10 Chơng - Tổng quan 13 Chơng - Hệ thống thông tin địa lý (GIS) 17 2.1 Khái niệm 17 2.1.1 Một số định nghĩa 18 2.1.2 Lịch sử phát triển GIS 20 2.2 Thu thập liệu 21 2.2.1 Thu thập liệu không gian 22 2.2.2 Thu thập liệu thuộc tính 22 2.3 Thao tác liệu 22 2.4 Quản lý liệu 22 2.5 Truy vấn phân tích liệu 23 2.6 Hiển thị liệu 24 2.7 Mô hình liệu 25 2.8 Các đối tợng GIS 26 2.9 Kết nối liệu không gian liệu thuộc tính 34 2.10 Chồng xếp phân tích GIS 35 Chơng - ứng dụng logic mờ hệ thống thông tin địa lý 37 3.1 Giới thiệu chung 37 3.1.1 Nguyên lý mở rộng hệ thống GIS 40 3.1.2 Tính không rõ ràng hạn chế Logic rõ GIS 40 3.1.3 Tính chất mờ hệ thống GIS 43 3.2 Logic mờ GIS 44 3.2.1 Khái niệm tập hợp rõ tập hợp mờ 44 3.2.2 Hệ mờ GIS 51 3.2.3 So sánh Logic mờ logic rõ (logic kinh điển) 56 3.3 Mô hình liệu không gian phép toán 57 3.3.1 Mô hình liệu không gian 57 3.3.2 Phân lớp phép toán GIS 58 3.4 Mở rộng mô hình liệu với Logic mờ 61 3.5 Mở rộng phép toán với Logic mờ 61 Footer Page of 166 Header Page of 166 3.5.1 Phép toán phân lớp mờ (Fuzzy Reclasification) 62 3.5.2 Phép toán vùng đệm mờ (Fuzzy Buffer) 63 3.5.3 Khoảng cách mờ (Fuzzy Distance) 66 3.5.4 Chồng xếp mờ (Fuzzy Overlay) 68 3.5.5 Lựa chọn mờ (Fuzzy Select), tìm kiếm mờ 69 3.5.6 Suy luận mờ 70 3.6 Lựa chọn vị trí dựa chuỗi phép toán GIS 73 3.6.1 Lựa chọn vị trí sử dụng logic mờ 74 3.6.2 Bài toán định không gian logic mờ 75 Chơng - Giải số toán ứng dụng logic mờ GIS 79 4.1 Tìm vị trí mở rộng thành phố Thái Bình 79 4.1.1 Phát biểu toán 79 4.1.2 Phơng pháp tiến hành 79 4.1.3 Kết đạt đợc 83 4.2 Bài toán xác định đờng ngắn sử dụng logic mờ 88 4.2.1 Phát biểu toán 88 4.2.2 Phơng pháp tiến hành 88 4.2.3 Kết đạt đợc 90 4.3 Bài toán tìm vị trí xây dựng nhà máy xi măng 90 4.3.1 Phát biểu toán 90 4.3.2 Phơng pháp tiến hành 91 4.3.3 Kết đạt đợc 94 Kết luận 96 Tài liệu tham khảo 97 Footer Page of 166 Header Page of 166 Danh mục ký hiệu, chữ viết tắt GIS - Là từ viết tắt của: Geographic Infomation System Logic mờ : Fuzzy Logic Tính không rõ ràng: Uncertainty WebGIS : Công nghệ đa đồ lên mạng DBMS : Hệ quản trị sở liệu CSDL: Cơ sở liệu Layer: Các đối tợng có tính chất đợc nhóm với Entities: Các thực thể không gian Table: Bảng liệu (không gian thuộc tính) IFF: Nếu Footer Page of 166 Header Page of 166 Danh mục bảng Bảng 2.1 So sánh mô hình liệu Vector Raster 26 Bảng 3.1 Bảng phép toán logic rõ mờ 49 Bảng 3.2 Bảng ví dụ mô tả mục phân lớp 52 Bảng 3.3 Bảng minh họa ví dụ giải mờ 56 Bảng 3.4 Bảng so sánh Logic mờ Logic rõ 57 Bảng 3.5 Bảng phân lớp phép toán GIS 61 Bảng 3.6 Bảng minh họa độ thuộc địa tầng 63 Bảng 3.7 Bảng minh họa độ thuộc độ dốc 63 Bảng 4.1 Bảng mờ hóa lớp thông tin đất 80 Bảng 4.2 Bảng mờ hóa lớp thông tin địa tầng 81 Footer Page of 166 Header Page of 166 Danh mục hình vẽ, đồ thị Hình 2.1 Mô hình hệ thống thông tin địa lý 19 Hình 2.2 Lịch sử phát triển GIS 21 Hình 2.3 Mô tả phân tích liền kề 24 Hình 2.4 Mô tả phân tích chồng xếp theo thời gian 24 Hình 2.5 Các đối tợng điểm GIS 27 Hình 2.6 Các đối tợng dạng đờng GIS 27 Hình 2.7 Các đối tợng dạng vùng GIS 28 Hình 2.8 Các đối tợng dạng lới GIS 29 Hình 2.9 Phân tách đồ thành lớp 31 Hình 2.10 ảnh vệ tinh đợc xử lý GIS 31 Hình 2.11 Mô tả quan hệ lân cận hai Polygon P1 P2 33 Hình 2.12 Mô tả quan hệ bao hàm(polygon đảo) 34 Hình 2.13 Mô tả quan hệ giao hai polygon 34 Hình 2.14 Bảng mô tả trờng liệu GIS 35 Hình 2.15 Chồng xếp chuỗi lớp đồ GIS 36 Hình 3.1 Nguyên lý mở rộng hệ GIS 40 Hình 3.2 Tính không rõ ràng GIS (Zhang & Goodchild 2002) 41 Hình 3.3 Phân loại tính chất không rõ ràng GIS 41 Hình 3.4 Tính chất không rõ ràng phát sinh xác định ranh giới 41 Hình 3.5 Một số hàm mờ phạm vi tập rõ 45 Hình 3.6 Hàm mờ tuyến tính 46 Hình 3.7 Hàm mờ hình sin 47 Hình 3.8 Hàm mờ Gaussian 47 Hình 3.9 Tập mờ B bao hàm tập mờ A 48 Hình 3.10 Minh họa phép toán tập hợp mờ 49 Hình 3.11 Hệ mờ áp dụng GIS 51 Hình 3.12 Phân tích với tập mờ (trái) tập rõ (phải) 57 Hình 3.13 Mô hình mở rộng bảng liệu 61 Hình 3.14 Các ví dụ vùng đệm (điểm, đờng, vùng) 63 Hình 3.15 Phép toán khoảng cách mờ vị trí(a);vị trí với vùng mờ(b) 66 Hình 3.16 Mô tả chồng xếp lớp 68 Hình 3.17 Mô tả chồng xếp mờ có trọng số 69 Hình 3.18 Phép toán lựa chọn mờ 70 Hình 4.1 Hàm mờ sử dụng lớp thông tin mở mang 80 Hình 4.2 Hàm mờ sử dụng cho lớp thông tin giao thông 80 Hình 4.3 Hàm mờ sử dụng cho lớp thông tin ô nhiễm 81 Hình 4.4 Phơng trình chồng xếp mờ tính toán trờng 82 Hình 4.5 Thuộc tính sau chồng xếp 83 Hình 4.6 Vùng đệm mờ hóa lớp thông tin mở mang thành phố 83 Hình 4.7 Vùng đệm mờ hóa lớp thông tin giao thông 84 Footer Page of 166 Header Page of 166 Hình 4.8 Vùng đệm mờ hóa lớp thông tin ô nhiễm 84 Hình 4.9 Mờ hóa lớp thông tin địa tầng đất yếu 85 Hình 4.10 Mờ hóa lớp thông tin trạng sử dụng đất 85 Hình 4.11 Kết sau chồng xếp 86 Hình 4.12 Giải mờ lát cắt = 0.75 86 Hình 4.13 Giải mờ lát cắt = 0.7 87 Hình 4.14 Giải mờ lát cắt = 0.65 87 Hình 4.15 Đồ thị G có hớng V- mờ 89 Hình 4.16 Đờng ngắn mờ đồ thị mờ G 90 Hình 4.17 Hàm mờ sử dụng lớp thông tin gần mỏ than 91 Hình 4.18 Hàm mờ sử dụng lớp thông tin gần mỏ đất sét 92 Hình 4.19 Hàm mờ sử dụng cho lớp thông tin giao thông 92 Hình 4.20 Hàm mờ sử dụng lớp thông tin gần mỏ đá vôi 93 Hình 4.21 Hàm mờ sử dụng lớp thông tin gần cảng 93 Hình 4.22 Hàm mờ sử dụng cho lớp thông tin ô nhiễm 94 Hình 4.23 Giải mờ với lát cắt = 0.33 95 Hình 4.24 Giải mờ lấy lát cắt = 0.36 95 Footer Page of 166 Header Page 10 of 166 10 Mở đầu Hệ thống thông tin địa lý (Geographic Information System - GIS) đời sở phát triển khoa học máy tính đợc ứng dụng rộng rãi nhiều ngành khoa học có liên quan đến xử lý liệu không gian GIS đợc hình thành từ năm 70 kỷ trớc phát triển mạnh mẽ hai chục năm trở lại GIS trở thành công cụ hỗ trợ định hầu hết hoạt động kinh tế - xã hội, an ninh - quốc phòng, quản lý, quy hoạch, thăm dò, khai thác Đối với GIS, liệu thu thập thờng không đầy đủ, không rõ ràng, không chắn mập mờ, điều dẫn đến liệu thông tin GIS liệu không rõ ràng hay liệu mờ Phân tích liệu không gian cách kết hợp nhiều nguồn liệu đợc khai thác từ hệ thống thông tin địa lý mục tiêu cao hầu hết dự án GIS để diễn tả, phân tích ảnh hởng lẫn nhau, đa mô hình dự báo hỗ trợ định Khái niệm không rõ ràng - mờ đặc trng vốn có liệu địa lý sinh do: Thông tin tơng ứng với chúng không đầy đủ; xuất không ổn định thu thập, tập hợp liệu thuộc tính; việc sử dụng diễn tả định tính giá trị thuộc tính mối quan hệ chúng Các hệ GIS thờng không sẵn sàng cho việc xử lý với liệu mờ cần phải có mở rộng mô hình liệu, phép toán lập luận để giải với liệu mờ GIS làm cho hệ thống trở lên mềm dẻo việc giải toán không gian mà liệu chúng liệu dạng mờ Theo phơng pháp truyền thống xử lý, phân tích liệu GIS thao tác liệu thực cách cứng nhắc thủ tục lập luận phân tích Quyết định tổng thể đợc thực theo bớc cụ thể quy kết Những ứng viên thoả điều kiện đợc giữ lại ứng viên không thoả điều kiện bị loại bỏ phụ thuộc vào giá trị ngỡng Footer Page 10 of 166 Header Page 83 of 166 83 Hình 4.5 Thuộc tính sau chồng xếp 4.1.3 Kết đạt đợc Mờ hóa Hình 4.6 Vùng đệm mờ hóa lớp thông tin mở mang thành phố Footer Page 83 of 166 Header Page 84 of 166 84 Hình 4.7 Vùng đệm mờ hóa lớp thông tin giao thông Hình 4.8 Vùng đệm mờ hóa lớp thông tin ô nhiễm Footer Page 84 of 166 Header Page 85 of 166 85 Hình 4.9 Mờ hóa lớp thông tin địa tầng đất yếu Hình 4.10 Mờ hóa lớp thông tin trạng sử dụng đất Footer Page 85 of 166 Header Page 86 of 166 86 Hình 4.11 Kết sau chồng xếp Hình 4.12 Giải mờ lát cắt = 0.75 Footer Page 86 of 166 Header Page 87 of 166 87 Hình 4.13 Giải mờ lát cắt = 0.7 Hình 4.14 Giải mờ lát cắt = 0.65 Footer Page 87 of 166 Header Page 88 of 166 88 Qua ba lựa chọn giải mờ vùng xanh đậm vị trí để quy hoạch cho việc mở rộng thành phố Dựa đồ mà chuyên gia lựa chọn phơng án cần thiết cho việc định khu đất mở rộng thành phố 4.2 Bài toán xác định đờng ngắn sử dụng logic mờ 4.2.1 Phát biểu toán Một công cụ sử dụng thờng xuyên việc thu thập liệu địa lý đợc trìu tợng hoá GIS loại đồ thị khác thay đổi đợc tạo với dự định sử dụng chúng Lý thuyết đồ thị có nhiều ứng dụng khác phân tích hệ thống, kinh tế giao thông vận tải Trong nhiều trờng hợp phải sử dụng liệu không rõ ràng mà suy xét chúng tính toán sử dụng đồ thị bình thờng Logic mờ lý thuyết đồ thị mờ cho công cụ thích hợp để sử dụng trờng hợp 4.2.2 Phơng pháp tiến hành Xét đồ thị mờ G với kiểu chủng V mờ Cho tập tất đờng từ đỉnh va tới đỉnh vb cho chiều dài mờ đờng : lp = length(P) = w , P e p ek P k cạnh G Tập mờ đờng ngắn tập mờ S với thành viên S đợc đa vào : (P) = { S lp lQ }, Trong ú P , Q Tính hỗ trợ bao gồm tất đờng mà có khả có chiều dài nhỏ nhất: supp(S) = { P | lp lQ > 0, Q } Tập mờ đờng ngắn định nghĩa thu lại thành tập mờ đờng ngắn nhất, cạnh ei có thành viên tập mờ S: Footer Page 88 of 166 Header Page 89 of 166 89 (i) = max { (P) }, for i = 1, , n S S ei P , P E Thuật toán FSA: Bớc 1: Xây dựng đồ thị cạnh đồng với G trọng số tính nh sau: : Đối với Đối với : Bớc 2: Tìm đờng ngắn p từ va tới vb Đây vấn đề đờng ngắn kinh điển nhiều thuật toán tốt sử dụng để giải Biểu thị k chiều dài đờng p (i) = { l } P (25) S p Bớc 3: Cho l tập tất đờng từ Va tới Vb , m chiều di nhỏ k Cho S l tập tất đờng G Hình dạng l Nh S, l tập tất đờng đờng S v ngăn mờ Cuối tính độ mờ cho đờng từ S suy xét b k d [1,2,3] [1,2,3] a f [3,5,6] c e Hình 4.15 Đồ thị G có hớng V- mờ Footer Page 89 of 166 Header Page 90 of 166 90 4.2.3 Kết đạt đợc Hình kiểu trọng số đồ thị mờ V Đỉnh a điểm khởi hành đỉnh f điểm đến đờng Các trọng số số cứng chúng số tam gác mờ Các chiều dài mờ đờng từ đỉnh a tới đỉnh f đợc liệt kê hình - từ điều thấy k=8 đờng abdf có giá trị mờ S (abdf)=1, đờng abef có giá trị mờ S (abef)=2/5, đờng khác có giá trị mờ S(acdf) = S(acef) = tập mờ đờng ngắn Hình sau minh hoạ đờng ngắn mờ Giá trị abdf abef 0.8 acdf 0.6 acef 0.4 0.2 Đờng Hình 4.16 Đờng ngắn mờ đồ thị mờ G 10 11 12 4.3 Bài toán tìm vị trí xây dựng nhà máy xi măng 4.3.1 Phát biểu toán Tỉnh Quảng Ninh tỉnh giầu tiềm Công nghiệp khai thác mỏ Du lịch Do phân bố mỏ loại tài nguyên thiên nhiên khác Ba huyện Hoành Bồ, Ba chẽ, Yên hng huyện có tỷ trọng công nghiệp khai thác thấp mà tiềm huyện đa dạng phong phú Lãnh đạo tỉnh muốn phát đầu t xây dựng nhà máy xi măng cụm huyện với mục đích sử dụng nguồn nguyên liệu chỗ nh đất sét, than, đá vôi nguồn nhân lực chỗ; nhng đặc biệt tới vấn đề bảo vệ môi trờng vịnh Footer Page 90 of 166 Header Page 91 of 166 91 Hạ Long di sản thiên nhiên giới Theo ý kiến chuyên gia tiêu chí để chọn vị trí xây dựng nhà máy gồm: (1) Gần với mỏ than để hình thành khu công nghiệp liên hoàn khai thác than sản xuất xi măng (2) Gần khu vực mỏ đất sét nguyên liệu để sản xuất xi măng (3) Gần mỏ đá vôi nguyên liệu để sản xuất xi măng (4) Gần cảng biển để thuận lợi cho việc bốc rỡ hàng hóa (5) Cách đờng giao thông khoảng định vừa bảo đảm vận chuyển không ảnh hởng tới môi trờng giao thông (6) Cách Vịnh Hạ Long khoảng định để không bị ảnh hởng ô nhiễm tới môi trờng vịnh Hạ Long 4.3.2 Phơng pháp tiến hành Nhận xét toán Do đặc thù địa hình khu vực Hoành bồ, Ba chẽ, Yên hng huyện cha phát triển mặt công nghiệp đô thị tiêu chí ảnh hởng vùng đất quy hoạch đô thị hầu nh Các bớc tiến hành nh sau: *Lớp thông tin tính gần mỏ than đợc tạo thành vùng đệm bao quanh vị trí mỏ than theo khoảng cách 500 m Để thuận lợi nhà máy nên cách xa 500 m để thuận lợi cho việc khai thác than; phạm vi vong 10.000 m thuận lợi cho việc vận chuyển loại xe vận tải Hàm mờ đợc sử dụng để mờ hoá hàm tuyến tính giảm nh sau: 1.0 0.9 0.8 0.7 0.6 0.5 0.4 0.3 0.2 0.1 0.0 5001000 2000 3000 4000 5000 6000 7000 8000 9000 Hình 4.17 Hàm mờ sử dụng lớp thông tin gần mỏ than Footer Page 91 of 166 10000 Header Page 92 of 166 92 (10000 x) / 9500 500 x 10000 x > 10000; x < 500 Hàm mờ sử dụng mỏ than(l)= *Lớp thông tin tính gần mỏ đất sét đợc tạo thành vùng đệm bao quanh vị trí mỏ đất sét theo khoảng cách 500 m Do việc khai thác đất sét khai thác nguyên liệu chỗ, vận chuyển vòng bán kính 10,000 m xe vận tải Hàm mờ đợc sử dụng để mờ hoá hàm tuyến tính giảm nh sau: 1.0 0.9 0.8 0.7 0.6 0.5 0.4 0.3 0.2 0.1 0.0 5001000 2000 3000 4000 5000 6000 7000 8000 9000 10000 Hình 4.18 Hàm mờ sử dụng lớp thông tin gần mỏ đất sét (10000 x) / 10000 x 10000 x > 10000 Hàm mờ sử dụng mỏ đất sét (l)= *Lớp thông tin giao thông theo quy định phải có hành lang giao thông tuyến đờng (hành lang 200 m) Đối với công nghiệp sản xuất chủ yếu giới hoá ranh giới phân định tính tới 500 m Hàm mờ tuyến tính giảm đợc xác định nh sau: 1.0 0.9 0.8 0.7 0.6 0.5 0.4 0.3 0.2 0.1 0.0 200 500 1000 1500 2000 3000 4000 Hình 4.19 Hàm mờ sử dụng cho lớp thông tin giao thông Footer Page 92 of 166 Header Page 93 of 166 93 200 x 4000 (4000 x) / 3800 x > 4000;0 x < 200 Hàm mờ sử dụng giao thông(l)= *Lớp thông tin tính gần mỏ đá vôi đợc tạo thành vùng đệm bao quanh vị trí mỏ đá vôi theo khoảng cách 500 m Do việc khai thác đá vôi khai thác nguyên liệu chỗ, vận chuyển vòng bán kính 10,000 m xe vận tải Hàm mờ đợc sử dụng để mờ hoá hàm tuyến tính giảm nh sau: 1.0 0.9 0.8 0.7 0.6 0.5 0.4 0.3 0.2 0.1 0.0 5001000 2000 3000 4000 5000 6000 7000 8000 9000 10000 Hình 4.20 Hàm mờ sử dụng lớp thông tin gần mỏ đá vôi (10000 x) / 10000 x 10000 x > 10000; Hàm mờ sử dụng mỏ đá vôi (l)= *Lớp thông tin tính gần cảng đợc tạo thành vùng đệm bao quanh vị trí cảng theo khoảng cách 500 m Các vị trí gần cảng tốt Tuy nhiên để thuận lợi cho việc bốc dỡ hàng hóa nhà máy nên cách xa 500 m để thuận lợi cho việc tiêu thụ hàng hóa khai thác khu cảng Hàm mờ đợc sử dụng để mờ hoá hàm tuyến tính giảm nh sau: 1.0 0.9 0.8 0.7 0.6 0.5 0.4 0.3 0.2 0.1 0.0 5001000 2000 3000 4000 5000 6000 7000 8000 9000 10000 Hình 4.21 Hàm mờ sử dụng lớp thông tin gần cảng Footer Page 93 of 166 Header Page 94 of 166 94 (10000 x) / 9500 500 x 10000 x > 10000; x < 500 Hàm mờ sử dụng gần cảng (l)= * Lớp thông tin ô nhiễm gây nhà máy vịnh Hạ Long Hàm mờ tuyến tính giảm sử dụng có dạng sau 1.0 0.9 0.8 0.7 0.6 0.5 0.4 0.3 0.2 0.1 0.0 1000 4000 Hình 4.22 Hàm mờ sử dụng cho lớp thông tin ô nhiễm ( x 1000) / 3000 1000 x 4000 x > 4000 Hàm mờ sử dụng ô nhiễm(l)= x < 1000 Thực chồng xếp lớp thông tin sử dụng công thức: àE(l) = k [àA (l )] i =1 i q Lấy q = Ta có: àE(l)={[àmỏ_than(l)]2+[àmỏ_sét(l)]2+[àmỏ_đá (l)]2+[àgiao_thông(l)]2 + [àgần_cảng(l)]2 + [àô nhiễm(l)]2}/6; ta có lớp tham vôi gia chồng xếp để bảo đảm giá trị sau tính toán nằm khoảng [0,1] ta nhân với 1/6 nh trọng số ngang cho sáu lớp nêu àE đợc gọi độ đo tổng thể từ lớp tham gia trình chồng xếp 4.3.3 Kết đạt đợc Sau thực chồng xếp thực giải mờ với lát cắt = 0.33 = 0.36 ta nhận đợc vùng xanh đậm vị trí để xây dựng nhà máy xi măng Tuy nhiên dựa kết nhận đợc vị trí dới sử dụng để xây dựng nhà máy Footer Page 94 of 166 Header Page 95 of 166 95 Vị trí tốt xây dựng nhà máy Hình 4.23 Giải mờ với lát cắt = 0.33 Vị trí tốt xây dựng nhà máy Hình 4.24 Giải mờ lấy lát cắt = 0.36 Footer Page 95 of 166 Header Page 96 of 166 96 Kết luận Lý thuyết tập mờ đợc xem nh phơng tiện thiết kế công cụ cách hiệu để hỗ trợ xử lý định toán không gian mà đặc thù liệu không rõ ràng Trong luận văn nghiên cứu hợp lý thuyết tập mờ hệ thống sở liệu quan hệ GIS ứng dụng thành nghiên cứu vào thực tiễn mà điển hình toán mở rộng Thành phố Thái Bình Nó hiệu nh lý thuyết tập mờ để thực diễn tả phân tích liệu địa lý đặc trng không rõ ràng khái niệm cần xử lý Sự đóng góp luận văn đợc tóm tắt nh sau: Thứ giới thiệu ngắn gọn hệ thống thông tin địa lý tiến lịch sử phát triển nó, khuynh hớng phát triển hệ thống thông tin địa lý, logic mờ hớng phát triển có triển vọng tơng lai Thứ hai phân tích tính không rõ ràng, không chắn mập mờ liệu hệ thống thông tin địa lý giới hạn thực với lý thuyết tập hợp kinh điển diễn tả phân tích liệu địa lý, thay lý thuyết tập mờ Để tăng cờng lý thuyết tập mờ vào hệ thống thông tin địa lý cần thiết phải mở rộng mô hình liệu không gian tổng thể để thích hợp với không rõ ràng, không chắn thực thể địa lý Sau mở rộng mô hình liệu không gian, phép toán đợc mở rộng để hỗ trợ lập luận không gian mờ Trong phần thực nghiệm tác giả giải toán quy hoạch mở rộng thành phố Thái Bình Đây ứng dụng có ý nghĩa tiến trình công nghiệp hóa, đại hóa đất nớc Bài toán mở rộng Thành phố Thái Bình mô hình ứng dụng tiêu biểu áp dụng cho thành phố tơng tự khác Điều khẳng định việc mở rộng tăng cờng lý thuyết tập mờ GIS hớng thực tế, trang bị cho nhà quy hoạch công cụ mềm dẻo để giải vấn đề không gian phức tạp liệu thông tin chúng mờ Footer Page 96 of 166 Header Page 97 of 166 97 Tài liệu tham khảo Tiếng Việt Nguyễn Cát Hồ, Lý thuyết tập mờ công nghệ tính toán mềm , hệ mờ, mạng nơron ứng dụng, nhà xuất khoa học kỹ thuật Trần Đình Khang, Xây dựng hàm đo đại số gia tử ứng dụng lập luận ngôn ngữ, tạp chí Tin học điều khiển học (1997) Trần Đình Khang, Tích hợp đại số gia tử cho suy luận ngôn ngữ, tạp chí Tin học Điều khiển học (1997) Nguyễn Thanh Thủy, Hồ Cẩm Hà, Đại số quan hệ nguyên lý xử lý câu hỏi mô hình sở liệu mờ, Hội nghị khoa học 19 Trờng Đại học Bách khoa Hà Nội.(2001) Tiếng Anh Robert Steiner, Fuzzy Logic in GIS Wolfgang Kainz, Introduction to FuzzyLogic and Applications in GIS Graeme F.Bonham - Carter, Geographic Infomation systems for Geoscientists, Modeling with GIS Altman, D Fuzzy set theoretic approaches for handling imprecision in spatial analysis Emmanuel Stefanakis and Timos Sellis Enhancing a Database Management System for GIS with Fuzzy Set Methodologies 10 Michael F.Goodchild and Karen K.Kemp(1990), Technical Issues In GIS Footer Page 97 of 166 ... mờ, đờng mờ, vùng mờ) hớng nghiên cứu tơng lai ý nghĩa khoa học đề tài: Lý thuyết tập mờ Zadeh (1965-1988) đời 40 năm có sở khoa học vững Nhng việc ứng dụng logic mờ hệ thống thông tin địa lý. .. Chơng - Hệ thống thông tin địa lý (GIS) 2.1 Khái niệm Hệ thống thông tin địa lý (Geographic Information Systems - GIS) hệ thống dựa máy tính đợc thiết kế để hỗ trợ việc thu thập, quản lý, vận dụng, ... phần cứng, hệ thống thông tin địa lý (GIS) phát triển nhanh chóng mặt công nghệ nh ứng dụng Hệ thống thông tin địa lý chứng tỏ khả u việt hẳn hệ thông tin đồ truyền thống nhờ vào khả tích hợp cao,