Ứng dụng phần mềm skyline thành lập bản đồ số không gian 3 chiều phục vụ quản lý biên giới, thử nghiệm tại tỉnh ĐăkNông

MỤC LỤC MỞ ĐẦU 1 CHƯƠNG 1: TỔNG QUAN CÁC VẤN ĐỀ VỀ BẢN ĐỒ 3D VÀ CÔNG TÁC QUẢN LÝ BIÊN GIỚI 5 1.1 Các khái niệm cơ bản 5 1.2.1 Mô hình 5 1.2.2 Mô hình địa hình 3D 5 1.2.3 Mô hình số độ cao DEM 5 1.2.4 Mô hình số bề mặt DSM 5 1.2.5 Bản đồ số 5 1.2 Công tác quản lý biên giới tại Việt Nam 6 1.3 Các yếu tố ảnh hưởng đến công tác quản lý biên giới lãnh thổ 6 1.3.1 Lịch sử của đường biên giới 7 1.3.2 Tư cách pháp lý 7 1.3.3 Các dạng đường biên giới 7 1.3.4 Địa lý tự nhiên 8 1.3.5 Địa lý nhân văn 8 1.3.6 Tiếp cận và qua lại đường biên giới 8 1.4 Mục tiêu quản lý biên giới 8 1.5 Nội dung quản lý biên giới lãnh thổ 10 1.5.1 Quản lý việc đi, đến và qua lại biên giới 10 1.5.2 Quản lý an ninh biên giới 10 1.5.3 Quản lý tài nguyên xuyên biên giới 11 1.5.4 Quản lý môi trường biên giới 11 1.5.5 Quản lý các sự kiện và tranh chấp biên giới 11 1.6 Nội dung của bản đồ 3D 12 1.7 Một số ứng dụng của bản đồ 3D 13 1.7.1 Các ứng dụng dựa trên DEM 13 1.7.2 Ứng dụng trong thiết kế xây dựng hạ tầng cơ sở 14 1.7.3 Ứng dụng trong giám sát thiên tai (phòng chống, giảm nhẹ và đánh giá tác hại) 14 1.7.4 Ứng dụng trong viễn thông 14 1.7.5 Ứng dụng trong hàng không 15 1.7.6 Ứng dụng trong quân sự 15 1.7.7 Ứng dụng trong du lịch 15 1.7.8 Ứng dụng trong giáo dục 15 1.7.9 Ứng dụng trong multimedia và games 16 CHƯƠNG 2: NGHIÊN CỨU CÁC PHƯƠNG PHÁP CÔNG NGHỆ THÀNH LẬP BẢN ĐỒ 3D 17 2.1 Các nguồn dữ liệu phục vụ thành lập bản đồ 3D 17 2.1.1 Ảnh máy bay độ phân giải cao 19 2.1.2 Ảnh chụp mặt đất 19 2.1.3 Các dữ liệu bản đồ số và GIS 2D hiện có 19 2.1.4 Các mô hình thiết kế đồ họa 3D hiện có 19 2.2 Các phương pháp thành lập mô hình bản đồ 3D 20 2.2.1 Thành lập mô hình bản đồ 3D từ ảnh máy bay 20 2.2.2 Thành lập mô hình bản đồ 3D từ bản đồ địa hình hoặc GIS2D có sẵn 21 2.2.3 Thành lập mô hình bản đồ 3D từ các nguồn ảnh viễn thám khác 22 2.3 Các phần mềm phục vụ xây dựng và hiển thị mô hình bản đồ 3D 23 2.3.1. Phần mềm Microstation – MGE 24 2.3.2. IntergraphImageStation 25 2.3.3. SketchUp 25 2.3.4. ESRI ArcGIS ArcScene 25 2.3.5. Skyline 26 2.3.6. Kết luận 27 2.4. Nguyên tắc thể hiện nội dung của bản đồ số không gian 3 chiều 28 2.4.1. Các đối tượng trên mô hình bản đồ 3D 28 2.4.2. Chuẩn dữ liệu CityGML 29 2.5 Giới thiệu phần mềm SKYLINE và ứng dụng trong thành lập bản đồ 3D 33 2.5.1 Giới thiệu bộ phần mềm SKYLINE 33 Chương 3: THÀNH LẬP BẢN ĐỒ 3D KHU VỰC THỰC NGHIỆM TẠI TỈNH ĐĂKNÔNG BẰNG PHẦN MỀM SKYLINE 38 3.1Đặc điểm khu vực nghiên cứu 38 3.1.1 Vị trí địa lý 38 3.1.2 Địa hình 38 3.1.3 Khí hậu 38 3.1.4 Thủy văn 38 3.1.5 Các tư liệu đã sử dụng 38 3.1.6 Các công đoạn và kết quả thực nghiệm 38 3.2 Quy trình ứng dụng phần mềm skyline xây dựng bản đồ 3D tại khu vực nghiên cứu 39 3.2.1 Sơ đồ quy trình 39 3.2.3.Thiết kế nội dung và chuẩn bị bộ ký hiệu bản đồ 3D khu vực biên giới tỉnh Đăk Nông 39 3.2.4. Nội dung các bước thực hiện cụ thể 45 3.2.5. Mô hình bản đồ 3D biên giới tỉnh Đắk Nông 55 KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ 57 TÀI LIỆU THAM KHẢO 59   DANH MỤC BẢNG Hình 1.1: Sơ đồ mô hình địa hình bản đồ 3D 12 Bảng 2.1: Các nguồn dữ liệu đầu vào và khả năng đóng góp trong xây dựng nội dung bản đồ 3D 17 Bảng 2.2: Các chức năng hỗ trợ hiển thị 3D, hỗ trợ hiển thị lập thể, thiết bị quan sát lập thể và cơ chế tăng tốc độ hiển thị của các phần mềm GIS thông dụng hiện nay trên thị trường. 18 Bảng 3.1: Các thông số đối tượng cho một số loại cây trong lớp phủ bề mặt 49   DANH MỤC HÌNH Hình 2.1. Mức chi tiết mô hình 3D 30 Hình 2.2: Cấp độ chi tiết LoD đối với các đối tượng nhà, khối nhà 32 Hình 2.3: Các bộ phần mềm trong skyline 33 Hình 2.4: Giao diện chính của phần mềm TerraExplorer Pro 34 Hình 2.5: Giao diện phần mềm TerraBuilder 35 Hình 2.6: Sơ đồ hoạt động của TerraGate 35 Hình 2.7: Giao diện phần mềm Streaming Feature Server 36 Hình 3.1: Các đối tượng mô hình địa vật 40 Hình 3.2: Các biểu tượng địa hình 3D tỷ lệ 1:5000 43 Hình 3.3: Ảnh cấu trúc 44 Hình 3.4: Ký hiệu các loại cây cho lớp phủ bề mặt 44 Hình 3.5: Sơ đồ các bước thực hiện trong Skyline 45 Hình 3.6: Sơ đồ quy trình công nghệ 45

Em cũng xin bày tỏ long chân thành tới các thầy giáo, cô giáo trong khoa Trắc địa– Bản đồ, trường Đại học Tài Nguyên và Môi Trường Hà Nội đã tận tụy dìu dắt emtrong suốt quá trình học tập, rèn luyện trong thời gian qua để em có đủ hiểu biết vàkiến thức để thực hiện đồ án tốt nghiệp.

Mặc dù em đã cố gắng để hoàn thiện đề tài tốt nhất có thể, nhưng chắc chắnkhông tránh khỏi những thiếu xót Em rất mng nhận được sự góp ý của thầy cô vàcác bạn để đồ án tốt nghiệp của em được hoàn thiện hơn

Em xin chân thành cảm ơn!

Hà Nội, ngày tháng năm 2016

Sinh viên

Dương Việt Cường

MỤC LỤC

DANH MỤC VIẾT TẮT

2D - Two Dimensions: Hai chiều

3D - Three Dimensions: Ba chiều

3D City Mode: Mô hình thành phố 3D

DEM - Digital Elevation Model: Mô hình số độ cao

DSM - Digital Surface Model:Mô hình số bề mặt

DTM - Digital Terrain Model:Mô hình số địa hình

GIS - Geographic Information System: Hệ thống thông tin địa lý

GPS - Global Positioning System: Hệ thống định vị toàn cầu

GRID: Cấu trúc lưới đều của mô hình số độ cao

Footprint - Đường viền chân nhà: Polygon viền chân tường nhà

IFSAR - InterFerometric Synthetic Aperture Radar: Radar độ mở tổng hợp giao

thoa

LIDAR - Light Detection And Ranging: Công nghệ đo Laser

LoD - Level of Detail: Cấp độ chi tiết

MultiLoD - Multiple Level of Detail: Đa cấp độ chi tiết

MicroRelief - Vi địa hình: Những biến đổi đột ngột của bề mặt địa hình tự nhiên

hoặc nhân tạo có kích thước nhỏ như sườn dốc hay đường đắp cao xẻ sâu Trên Môhình địa hình 2D chúng không thể hiện được bằng đường bình độ và các điểm độcao mà phải dùng các ký hiệu và ghi chú riêng

Photorealistic - Ảnh thực: Xu hướng dùng các ảnh chụp đối tượng hay các bề mặt

của đối tượng để hiển thị

Symbolisation - Ký hiệu hoá: Xu hướng dùng ký hiệu được thiết kế cho các nhóm

đối tượng để hiển thị

Roof hang over - Mái treo: Trường hợp mái nhà trùng hoặc rộng hơn đường viền

chân nhà Các phần mềm sẽ không chấp nhận các đối tượng này khi cần bổ sungvào DEM để tạo DSM

TIN - Triangulated Irregular Network: Cấu trúc mạng tam giác không đều của mô

hình số độ cao

Độ cao riêng (h): Chiều cao của đối tượng so với mặt DEM

Độ cao gốc (Z): Độ cao của mặt DEM tại vị trí của đối tượng

Độ cao thực (H):Độ cao thực của đối tượng trong không gian ba chiều (đối với những đối tượng nằm ngay trên mặt DEM H=Z; đối với các đối tượng nằm nổi trên mặt DEM H=Z+h)

Đối tượng nằm nổi trên mặt DEM: Các đối tượng nằm trong phần không gian phía

trên bề mặt DEM

Đối tượng nằm ngay trên mặt DEM: Các đối tượng nằm trực tiếp trên mặt DEM

hoặc nói cách khác là các đối tượng không có độ cao riêng

1 Đặt vấn đề

Đường biên giới giữa Việt Nam với các nước được hình thành qua hàng ngànnăm lịch sử mở mang bờ cõi và đấu tranh giữ nước của cha ông ta Vấn đề biên giớitrên đất liền và trên biển của nước ta với các nước láng giềng xung quanh vô cùngphức tạp, nhạy cảm, cho đến nay vẫn chưa được phân định một cách rõ ràng, có giátrị pháp lý quốc tế tạo ra cơ sở vững chắc để quản lý và duy trì ổn định ở vùng biêngiới và xây dựng một đường biên giới hòa bình, hữu nghị, hợp tác lâu dài giữa cácdân tộc, tạo điều kiện thuận lợi cho khai thác tài nguyên thiên nhiên và phát triểnđất nước

Do lịch sử lâu đời như vậy, nước ta có một khối lượng lớn các thông tin dữ liệuliên quan tới vấn đề biên giới như: các văn bản pháp lý, hiệp ước hoạch định biên giớiquốc gia được ký kết giữa Việt Nam với các nước láng giềng về phân định biên giớitrên đất liền, trên biển; các Bộ bản đồ về phân giới trên thực địa và cắm mốc kèm theocác hiệp ước qua các giai đoạn lịch sử; các tài liệu về gốc lịch sử của các đường biêngiới trên đất liền, trên biển … và các tài liệu khác có liên quan

Các loại dữ liệu trên được quản lý, lưu trữ ở các cơ quan làm nhiện vụ liênquan tới biên giới như Ủy ban Biên giới quốc gia/Bộ Ngoại giao, Trung tâm Địadanh địa giới quốc gia (Cục Đo đạc – Bản đồ/Bộ TN&MT) … Tuy nhiên dữ liệubiên giới toàn quốc chưa được quản lý tập trung tại một nơi mà được tổ chức lưu trữphân tán ở từng cơ quan theo từng nhiệm vụ chuyên môn được giao, nơi nào làmnhiệm vụ liên quan đến khu vực biên giới nào thì chỉ quản lý dữ liệu của đườngbiên giới đó Toàn bộ các dữ liệu này là bản đồ số 2D các loại tỷ lệ Do vậy đã cónhững bất cập trong công tác tham mưu cho Đảng, Nhà nước trong quá trình đàmphán, thương lượng, hoạch định chủ quyền lãnh thổ, lãnh hải; xây dựng các chủtrương, đường lối đối ngoại, xây dựng biên giới hòa bình, hữu nghị và giải quyếtcác bất đồng nảy sinh bằng thương lượng, ngoại giao

Ở các nước phát triển trên thế giới, thông tin địa lý nói chung và thông tin đođạc, bản đồ nói riêng được lưu trữ dưới dạng cơ sở dữ liệu, được quản lý bằng côngnghệ Hệ thông tin địa lý (GIS) và đã trở thành một ngành kinh tế thông tin với trịgiá rất lớn Việc ứng dụng rộng rãi công nghệ mới trong thành lập bản đồ đã được

thực hiện ở nhiều nước trên thế giới Trong điều kiện thuận lợi này, các sản phẩmbản đồ cũng được đa dạng hoá rất nhiều Ngành Bản đồ các nước đang hướng đếnhai loại bản đồ tiên tiến là bản đồ 3D và bản đồ động Bản đồ 3D với các nhóm nộidung, độ chi tiết khác nhau phục vụ cho các mục đích khác nhau cũng đã trở thànhsản phẩm thường gặp tại nhiều nước phát triển Mô hình dữ liệu, phương phápthành lập, khuôn dạng số liệu cũng rất đa dạng phụ thuộc vào các công nghệ sẵn cótrong từng trường hợp.

Trong vấn đề phân giới cắm mốc và quản lý biên giới hiện sử dụng rất nhiều

tư liệu bản đồ làm tài liệu chính tại các cuộc họp đàm phán, do vậy nếu sử dụng dữliệu thông tin địa lý hiện thị trên nền bản đồ số 3D sẽ đem lại hiệu quả rất cao, bởicác lợi thế của chúng là tại một điểm, một tuyến có thể quan sát từ nhiều góc độ mởkhác nhau mà ngay cả khi ra ngoài thực địa cũng không thể có “cái nhìn” tổng quátnhư trên mô hình 3D

Trong những năm qua, Cục Bản đồ/BTTM được Bộ Quốc phòng giao chonhiệm vụ tham mưu địa hình trong lĩnh vực quản lý biên giới, biển đảo, đồng thờitrực tiếp tham gia Đoàn đàm phán, hoạch định biên giới khu vực ngoài cửa VịnhBắc Bộ Ngoài ra, thực hiện đúng chức năng, theo sự phân công của Bộ Quốcphòng về tham mưu và bảo đảm địa hình cho các đơn vị trong toàn quân, Cục Bảnđồ/BTTM đã phát triển công nghệ GIS để lưu trữ, xử lý và cấp phát thông tin chocác đầu mối trong toàn quân, đồng thời xây dựng CSDL địa lý quân sự theo chuẩnquốc gia Từ nguồn dữ liệu này kết hợp với công nghệ Bản đồ số 3D sẽ cho nhiềusản phẩm ứng dụng hữu hiệu

Như vậy, vấn đề xây dựng bản đồ số không gian ba chiều khu vực biên giớiViệt Nam trên đất liền phục vụ công tác quản lý biên giới là nhu cầu có tính cấpthiết, quan trọng hiện nay Đây cũng chính là những nội dung nghiên cứu đặt ra

trong luận văn tốt nghiệp: “Ứng dụng phần mềm skyline thành lập bản đồ số không gian 3 chiều phục vụ quản lý biên giới, thử nghiệm tại tỉnh ĐăkNông”.

2 Mục tiêu của đề tài

Nghiên cứu xây dựng bản đồ số không gian ba chiều (3D), có độ chính xáccao và hiện thị sinh động ở một số khu vực nhạy cảm trên tuyến biên giới tỉnh Đắk

Nông phục vụ quản lý biên giới trên đất liền Từ đó đề ra quy trình kỹ thuật thànhlập Bản đồ số không gian ba chiều từ các nguồn tư liệu

3 Nội dung nghiên cứu

Tổng quan tình hình nghiên cứu quản lý biên giới

Nghiên cứu cơ sở khoa học thành lập mô hình bản đồ 3D

Nghiên cứu gói phần mềm Skyline trong thành lập mô hình bản đồ 3D

Thực nghiệm xây dựng Bản đồ không gian ba chiều tỷ lệ 1/5000 khu vực biên giới tỉnh Đăk Nông

Nghiên cứu các ứng dụng của mô hình bản đồ 3D

4 Phương pháp nghiên cứu

Phương pháp phân tích, tổng hợp và thực địa: Tập hợp và kế thừa các tài

liệu đã có, phân tích đánh giá tổng hợp các thông tin Tìm hiểu thực địa khu vựcnghiên cứu Xử lý, hệ thống hóa các thông tin theo cấu trúc của hệ thông tin địa lý,tìm ra các mối quan hệ, sự liên kết từ đó chọn ra các chỉ tiêu thể hiện trên bản đồ

Phương pháp bản đồ - viễn thám - hệ thông tin địa lý: Bản đồ với chức năng

mô hình không gian lãnh thổ, là công cụ thể hiện, lưu trữ thông tin và những kết quảnghiên cứu Bằng phương pháp hệ thông tin địa lý xây dựng mô hình bản đồ 3D

Phương pháp thực nghiệm: Thử nghiệm xây dựng mô hình bản đồ 3D cho

khu vực nghiên cứu

Phương pháp chuyên gia: Khi thực hiện đề tài nên hỏi ý kiến các chuyên

gia về luận cứ khoa học, giải pháp tổng thể trong quá trình thiết kế, xây dựng môhình bản đồ 3D

5 Ý nghĩa của đề tài nghiên cứu

- Ý nghĩa khoa học: Góp phần xây dựng phương pháp thành lập mô hình bản

đồ 3D

- Ý nghĩa thực tiễn: cơ sở khoa học và thực tiễn của đề tài là ứng dụng công

nghệ thông tin và hệ thông tin địa lý xây dựng Bản đồ không gian ba chiều khu vực biên giới tỉnh Đắk Nông có nội dung đầy đủ, thống nhất với độ chính xác cao, trực quan phục vụ quản lý một phần biên giới Việt Nam trên đất liền

6 Cấu trúc của khóa luận

Ngoài phần mở đầu, kết luận, tài liệu tham khảo, nội dung chính của khóa luậnđược trình bày trong 3 chương:

Chương 1: TỔNG QUAN CÁC VẤN ĐỀ VỀ BẢN ĐỒ 3D VÀ CÔNG TÁCQUẢN LÝ BIÊN GIỚI

Chương 2: NGHIÊN CỨU CÁC PHƯƠNG PHÁP CÔNG NGHỆ THÀNHLẬP BẢN ĐỒ 3D

Chương 3: THÀNH LẬP BẢN ĐỒ 3D KHU VỰC ĐĂKNÔNG

BẰNG PHẦN MỀM SKYLINE

CHƯƠNG 1: TỔNG QUAN CÁC VẤN ĐỀ VỀ BẢN ĐỒ 3D VÀ CÔNG TÁC

QUẢN LÝ BIÊN GIỚI

1.1Các khái niệm cơ bản

1.2.2 Mô hình địa hình 3D

Mô hình bản đồ 3D là bản đồ số trong đó bề mặt đất và các đối tượng vật thểtrên đó được khái quát hóa, ký hiệu hóa, ở một mức độ nhất định theo nguyên tắcbản đồ, được gán thuộc tính và hiển thị trong môi trường lập thể Do vậy, nó mangcác đặc điểm và tính chất của bản đồ số

1.2.3 Mô hình số độ cao DEM

Mô hình số độ cao (DEM-Digital Elevation Model) là sự thể hiện bằng số độcao của bề mặt đất, độ cao của tầng đất, của mực nước ngầm…các thông số thay đổiliên tục

DEM được lưu trữ khác nhau thùy thuộc vào kiểu số liệu là Raster hay Vector

1.2.4 Mô hình số bề mặt DSM

Mô hình sô bề mặt (DSM-Digital Surface Model) là các mô hình số miêu tả

bề mặt mặt đất nhưng không bao gồm các đối tượng vật thể trên đó

Mô hình số bề mặt (DSM) là một mô hình số độ cao miêu tả bề mặt mặt đất vàbao gồm cả các đối tượng vật thể trên đó như nhà cửa, cây, đường giao thông

1.2.5 Bản đồ số

Bản đồ số có thể hiểu theo 1 số cách định nghĩa như sau:

Theo Stepanovich: “Bản đồ số là tập hợp có tổ chức các dữ liệu bản đồ trêncác thiết bị có khả năng đọc bằng máy tính điện tử và được thể hiện dưới dạng hìnhảnh bản đồ”

Theo A.M.Berliant: “Bản đồ số là mô hình số của bản đồ địa hình, bản đồchuyên đề, bản đồ chuyên môn, được thể hiện ở dạng số với các tọa độ mặt bằngX,Y, độ cao Z và các số liệu thuộc tính được mã hóa Bản đồ số được thành lậptrong phép chiếu, hệ thống ký hiệu quy định đối với các bản đồ cùng kiểu đã biết,

có tính đến tổng quát hóa và các yêu cầu về độ chính xác.”

1.2 Công tác quản lý biên giới tại Việt Nam

Trên thế giới giữa các nước có khoảng 315 đường biên giới trên đất liền.Chúng có những đặc điểm khác biệt rất lớn và như vậy cách tiếp cận để quản lýbiên giới - lãnh thổ cũng rất đa dạng Khó có thể mô tả một cách chi tiết các biệnpháp quản lý đó, nhưng có thể xác định được một vài nguyên tắc để quản lý biêngiới có hiệu quả Một vài khía cạnh của việc quản lý như phân định và hoạch địnhbiên giới được coi như là một ngành khoa học Hoạch định biên giới không chỉdừng lại ở việc xác lập xong đường biên giới giữa các quốc gia, mà tiếp sau đó việcquản lý biên giới - lãnh thổ còn có thể ảnh hưởng đến mối quan hệ giữa các nước,ảnh hưởng trước tiên đến lợi ích của dân cư sống trên các vùng biên giới

Trong số các đường biên giới nói trên, Việt Nam nằm trên bán đảo ĐôngDương, ở giữa khu vực Đông Nam Á, có đường biên giới trên đất liền dài khoảng4.510 km, tiếp giáp với ba nước Trung Quốc, Lào và Campuchia, đường biên giớitrên đất liền đi qua 25 tỉnh, bao gồm khoảng 90 huyện, 393 xã phường biên giới.Nhìn chung đường biên giới trên đất liền giữa nước ta và các nước láng giềng đãtồn tại và được tôn trọng từ lâu, nhưng về pháp lý đều hình thành trong thời phápthuộc Có đường biên giới được hình thành từ các ranh giới hành chính (với Lào vàCampuchia), có đường biên giới đã là biên giới quốc tế (với Trung Quốc) Tuynhiên trên các hướng biên giới khác nhau, trải qua các quá trình biến động của lịch

sử, lúc biên giới hòa bình hữu nghị, lúc biên giới xảy ra chiến tranh, cùng với tácđộng của thiên nhiên trong rất nhiều năm dẫn đến đường biên giới, mốc biên giới ởnhiều khu vực không còn giữ nguyên được hiện trạng, đòi hỏi cần phải được xác lậpchính thức về pháp lý cũng như quản lý, bảo vệ và duy trì đường biên giới và cácmốc biên giới

1.3 Các yếu tố ảnh hưởng đến công tác quản lý biên giới - lãnh thổ

Thông thường, yêu cầu của công tác quản lý biên giới - lãnh thổ bị ảnh hưởngcủa sáu yếu tố sau:

1.3.1 Lịch sử của đường biên giới

Tuổi của đường biên giới có ảnh hưởng sâu sắc đến chiến lược quản lý Cácđường biên giới được hình thành rõ ràng qua hàng thế kỷ (như một số đường biêngiới ở châu Âu) là những thách thức và phức tạp khác nhau đối với công việc phânđịnh sau này Vì biên giới - lãnh thổ là những yếu tố khẳng định sự tồn tại của cácdân tộc, nên nó là biểu hiện của lòng tự trọng và tình cảm của các đân tộc sốngtrong đường biên giới đó Tuổi của đường biên giới càng cao thì lòng tự trọng vàtình cảm của các dân tộc càng cao Đường biên giới trên bộ giữa Việt Nam và cácnước láng giềng đã được hình thành và được khẳng định về mặt pháp lý đối vớiđường biên giới truyền thống giữa các nước, nên mục tiêu của các hoạt động quản

lý đường biên giới là nhằm mục đích củng cố và bảo vệ đường biên giới đó và đượcthể hiện mang tính nguyên tắc trong quá trình giải quyết vấn đề biên giới giữa ViệtNam và các nước láng giềng

1.3.2 Tư cách pháp lý

Những yêu cầu về quản lý các đường biên giới đã được chính thức thoả thuận

và hoạch định khác biệt với các đường biên giới chưa bao giờ được đề cập tới trongmột văn bản pháp lý nào Cho dù những đường biên giới như thế không có tranhchấp, nhưng vẫn có thể gây khó khăn cho công tác quản lý Chức năng của các biêngiới trong các khối Thương mại, Chính trị - Kinh tế khác nhau (EC, NAFTA,ASEAN…) rõ ràng khác với những nước nằm ngoài những khối đó Một vài đườngbiên giới là khu vực phi quân sự, những đường biên giới khác là lãnh thổ trung lập,

có một số là đường biên giới với các lãnh thổ độc lập hay căn cứ quân sự (lãnh thổcủa Anh trên đảo Síp)

1.3.3 Các dạng đường biên giới

Một trong những mục tiêu của công tác quản lý biên giới là duy trì đường biêngiới đã được hoạch định rõ ràng trên thực địa Nói rộng hơn, các đường biên giớitrên đất liền có thể đi theo các địa hình tự nhiên (đường biên giới “tự nhiên”) nhưcác con sông, đường phân thủy, hồ; Theo các đặc điểm do con người tạo ra (đường

biên giới “dân sinh”) như đường xe lửa, đường bộ trên sa mạc; Hoặc theo đườngthẳng (đường biên giới “hình học”) dựa trên các đường kinh vĩ tuyến, do đó mỗidạng đường biên giới biểu thị các nhiệm vụ quản lý khác nhau Các đặc điểm tựnhiên như các con sông bị dịch chuyển, các con đường được xây dựng mới có thểgây nên tình trạng không rõ ràng cho đường biên giới, các đường biên giới dạnghình học được thiết lập trước khi có công nghệ định vị GPS cũng có thể không đảmbảo là đường thẳng Nếu không đặt vấn đề về hình dạng của đường biên giới thì quy

mô, chất lượng của công tác hoạch định có thể gây nên sự khác biệt lớn

1.3.4 Địa lý tự nhiên

Các đường biên giới trên đất liền có thể đi ngang qua các địa hình tự nhiên vôcùng đa dạng như vùng núi, đồng bằng, sông suối, hồ, rừng, sa mạc, nên nhiệm vụquản lý đường biên giới cũng thay đổi theo những đặc điểm đó Các phương pháphoạch định, các biện pháp để đi đến các đường biên giới và các yêu cầu về an ninhquốc phòng cũng sẽ khác nhau

1.3.5 Địa lý nhân văn

Địa lý nhân văn bao hàm các yếu tố con người (dân tộc, mật độ dân số, ngônngữ, văn hóa…) và tự nhiên (việc sử dụng và khai thác tài nguyên, việc phát triểnkinh tế - xã hội) trong việc xác định đường biên giới Từ những yếu tố đó, bất kỳ kếhoạch về quản lý, hoạch định biên giới đều phải dựa trên cơ sở nhận thức đầy đủ vềđịa lý nhân văn ở cả hai phía của đường biên giới

1.3.6 Tiếp cận và qua lại đường biên giới

Tại một số khu vực, việc tiếp cận vùng biên giới với mục đích qua lại biêngiới hợp pháp cũng khó khăn Việc tiếp cận và qua lại biên giới phụ thuộc vào cácyếu tố về giao thông (cơ sở hạ tầng về đường xá, phương tiện giao thông) phụ thuộcvào chế đệ kiểm tra kiểm soát (trạm kiểm tra của các ban ngành khác nhau) Mụcđích quản lý biên giới cần phải cho phép người dân được tự do đi, đến và qua lạibiên giới trong một khuôn khổ pháp lý, đảm bảo về an ninh Trong thực tế, việcthực thi các chính sách giữa các quốc gia vô cùng đa dạng, tuy nhiên còn nhiều hạnchế về sơ sở hạ tầng giao thông, phương tiện đi lại, hoặc do chính sách kiểm soát anninh của phía bên này hay bên kia biên giới

1.4 Mục tiêu quản lý biên giới

Trong tiến trình quản lý nhà nước về biên giới - lãnh thổ, các họat động quản

lý được tiến hành nhằm đáp ứng nhiều mục đích, bao trùm nhiều nội dung và thôngqua nhiều hình thức, phương pháp khác nhau tùy thuộc vào điều kiện, hoàn cảnh cụthể trong từng thời kỳ phát triển của mỗi quốc gia

Theo đó, các hoạt động quản lý biên giới - lãnh thổ gồm hai nội dung và cómỗi quan hệ mật thiết gắn bó chặt chẽ với nhau nhằm đảm bảo ổn định khu vựcbiên giới, bảo vệ chủ quyền và những lợi ích cơ bản của mỗi quốc gia, hỗ trợ choviệc phát triển kinh tế, văn hóa, xã hội… trong nước nói chung và trên khu vực biêngiới nói riêng Thứ nhất là việc quan hệ với các nước láng giềng để xác lập đườngbiên giới và điều chỉnh các hoạt động qua lại biên giới (có thể gọi là quan hệ songphương); thứ hai là nội dung quản lý trong nước đối với việc bảo vệ, duy trì đườngbiên giới, mốc quốc giới và điều chỉnh các hoạt động phát triển kinh tế, văn hóa, xãhội liên quan đến khu vực biên giới Hai nội dung này có tác động qua lại lẫn nhau

và kết quả của việc điều hòa cả hai nội dung đó, theo cả hướng tích cực và tiêu cực

có ảnh hưởng lớn đến mối quan hệ láng giềng giữa hai nước có liên quan Vì mangtính ý thức dân tộc, lợi ích quốc gia có tính nhạy cảm, nên nhiều sự kiện hay nhữngtranh chấp nhỏ xảy ra trên khu vực biên giới giữa các nước nếu không được điềuchỉnh kịp thời thường dẫn đến các xung đột ảnh hưởng đến các mối quan hệ đốingoại và đối nội

Như vậy, các mục tiêu chiến lược quản lý biên giới - lãnh thổ của một nước sẽphải được xác định trước hết bằng những mục tiêu của chính sách đối ngoại Biêngiới thậm chí có thể coi như một công cụ của chính sách đối ngọai, đặc biệt nếuquan hệ giữa các nước láng giềng còn phức tạp Mục tiêu cơ bản của việc quản lýtốt biên giới được thiết lập nhằm đạt được:

- Duy trì tính ổn định và hòa bình giữa các nước;

- Bảo vệ chủ quyền, an ninh, quốc phòng của mỗi quốc gia và khu vực;

- Phát triển kinh tế, văn hóa, xã hội của vùng biên giới;

- Phát huy tính hiệu quả trong công tác quản lý của chính quyền địa phương;Đạt được những mục tiêu trên là thể hiện tính thiện chí trong việc hợp tác giữacác nước Trong phần lớn các trường hợp, mặc dù không phải là mục tiêu trực tiếpcủa việc quản lý biên giới, nhưng mục đích lý tưởng là làm sao đạt được trên mức

cùng tồn tại hòa bình bằng việc tiến tới hình thành các vùng biên giới đồng nhất.Trừ những khu vực biên giới khó khăn, xa xôi hẻo lánh, thì một số vùng biên giớiđều có thể trở thành các khu vực có tiềm năng phát triển kinh tế xã hội.

1.5 Nội dung quản lý biên giới - lãnh thổ

Quản lý nhà nước về biên giới - lãnh thổ là sự tác động có tổ chức và điềuchỉnh bằng quyền lực pháp luật nhà nước đối với các hoạt động Kinh tế - Văn hoá -

Xã hội và các hành vi hoạt động của con người để duy trì và phát triển các mối quan

hệ Kinh tế - Xã hội và trật tự pháp luật nhằm thực hiện các chức năng và nhiệm vụcủa nhà nước trong công cuộc bảo vệ và phát triển kinh tế ở khu vực biên giới, bảo

vệ và thực thi chủ quyền, bảo vệ lợi ích quốc gia trên các tuyến biên giới

Tùy theo chế độ pháp lý về biên giới cũng như các điều ước quốc tế về biêngiới đã ký với các nước láng giềng của mỗi quốc gia, việc quản lý nhà nước về biêngiới - lãnh thổ có nhiều nội dung bao hàm các vấn đề như bảo vệ toàn vẹn lãnh thổ,

sự ổn định về đường biên giới, mốc biên giới quốc gia; tổ chức thực hiện đầy đủ,chặt chẽ các quy chế quản lý nhà nước về biên giới - lãnh thổ; hợp tác với các nướcláng giềng giải quyết tốt các mối quan hệ về biên giới - lãnh thổ, chủ quyền quốcgia Việc bảo đảm thực thi các vấn đề nói trên bao gồm các nội dung quản lý sau:

1.5.1 Quản lý việc đi, đến và qua lại biên giới

Quản lý việc đi, đến và qua lại biên giới có quan hệ mật thiết đến việc quản lý

an ninh biên giới Những biên giới “mở” nhất lại là những biên giới cần phải đượcquản lý an ninh chặt chẽ nhất Việc qua lại biên giới một cách tốt nhất là ít bị gâyphiền hà, rắc rối tại trạm kiểm soát, việc làm thủ tục phải nhanh chóng, thuận tiện.Tại hầu hết các quốc gia, có rất nhiều cơ quan tham gia vào quản lý biên giới nhưHải quan, Quân đội, Cảnh sát, Kiểm dịch, Vận tải Mức độ “mở” của biên giớikéo theo sự phát triển về cơ sở hạ tầng, như xây dựng khu cửa khẩu, đường giaothông qua biên giới, các công trình dịch vụ khác để tạo thuận tiện cho việc đi, đến

và qua lại biên giới

1.5.2 Quản lý an ninh biên giới

Các hoạt động an ninh tại biên giới sẽ phụ thuộc vào các mối quan hệ ngoạigiao, điều kiện địa lý và tiềm năng phát triển Kinh tế - Văn hoá -Xã hội Các vấn đề

an ninh tạo ra ở biên giới đều được xuất phát từ: những kẻ bị truy nã, người nhập cưbất hợp pháp, buôn lậu, những phần tử phá hoại, khủng bố và các tội phạm khác

Những mặt hàng quốc cấm, ma tuý, vũ khí, hàng lậu, văn hoá phẩm đồi trụy Thựcphẩm nhiễm bệnh, khách du lịch và động vật bị bệnh truyền nhiễm Ngoài ra còn cónguy cơ bị tấn công quân sự.

1.5.3 Quản lý tài nguyên xuyên biên giới

Do dân số ngày càng tăng, nguồn tài nguyên thiên nhiên trở nên hiếm hoi, nhucầu về tài nguyên xuyên biên giới ngày càng lớn, các nguồn tài nguyên này baogồm: các bồn dầu và khí đốt ở lòng đất giữa các đường biên giới, các khoáng chất,nước ngầm, các khu bảo tồn thiên nhiên, các cánh rừng, đồng cỏ Các địa danh lịch

sử và văn hoá tại các khu vực biên giới cũng là một nguồn tài nguyên đặc biệt

1.5.4 Quản lý môi trường biên giới

Trong thời đại ngày nay, không thể có được việc quản lý môi trường biên giớitốt nếu thiếu sự hợp tác qua biên giới, việc phối hợp nhằm mục đích: Bảo vệ cácloài động thực vật bị đe dọa diệt chủng Ngăn chặn các hoạt động săn bắn, đánh bắtcác động vật hoang dã Kiểm soát hỏa hoạn và ô nhiễm Khuyến khích các hoạtđộng du lịch sinh thái và bảo vệ các công trình nghiên cứu về môi trường

1.5.5 Quản lý các sự kiện và tranh chấp biên giới

Điều này diễn ra ở các mức độ khác nhau, rõ ràng nhất là ở cấp quốc gia và ởcấp địa phương

Những sự kiện xảy ra dọc đường biên giới không được phép làm tác động đếnquan hệ chính trị giữa các quốc gia Uỷ ban liên hiệp của các chính phủ về biên giới

có trách nhiệm giải quyết các vấn đề này một cách nhanh chóng

Các vấn đề hàng ngày nảy sinh dọc đường biên giới như gia súc bị thất lạc,nguồn nước bị ô nhiễm đều phải được giải quyết nhanh chóng không để lan rộng.Các cán bộ của chính quyền địa phương ở hai bên biên giới phải gặp gỡ nhauthường xuyên, có kế hoạch phối hợp giải quyết các vấn đề nảy sinh của địa phươnghai bên biên giới

1.6 Nội dung của bản đồ 3D

Hình 1.1: Sơ đồ mô hình địa hình bản đồ 3DCấu trúc cơ bản của mô hình bản đồ 3D được thể hiện ở hình 3 bao gồm haithành phần chính là mô hình số độ cao DEM và các đối tượng địa hình trên đó

a)Mô hình số độ cao DEM : Đây là một nội dung rất quan trọng của bản đồ

3D Tất cả các yếu tố nội dung khác của bản đồ đều được thể hiện trên nền DEM

b)Các đối tượng địa hình 3D: Một cách sơ lược ta có thể phân bố các đối

tượng này thành hai nhóm, khác nhau về nguyên tắc thể hiện

Các đối tượng nằm ngay trên bề mặt DEM: Nhóm đối tượng này bao gồm các

đối tượng dạng đường, vùng, điểm không có thể tích nằm ngay trên bề mặt DEMnhư đường giao thông, bãi cỏ, điểm khống chế

Các đối tượng nằm nổi trên bề mặt DEM: Nhóm này bao gồm nhà, các công

trình xây dựng, tường rào, các loại dây dẫn, các đối tượng thực vật có chiều caotương đối lớn so với mặt DEM

c) Dữ liệu thuộc tính: Dữ liệu thuộc tính của các đối tượng này cần phải được

thu thập và gắn kết với dữ liệu đồ họa một cách thống nhất theo nguyên tắc của hệthống thông tin địa lý (GIS) Các thuộc tính của đối tượng có thể là cả định lượnglẫn định tính Các công cụ của GIS cho phép thực hiện các phép phân tích dựa trêncác dữ liệu này một cách hiệu quả hơn Các dữ liệu thuộc tính này cũng có thể được

sử dụng để điều khiển cách hiển thị của đối tượng theo các nguyên tắc bản đồ Tóm lại, cấu trúc của bản đồ 3D bao gồm: nền DEM, dữ liệu đồ họa 2D hoặc3D của các đối tượng địa hình, dữ liệu thuộc tính gắn với dữ liệu đồ họa này và tất

cả được hiển thị trong môi trường 3D theo nguyên tắc bản đồ

1.7 Một số ứng dụng của bản đồ 3D

Bản đồ 3D được tổ chức như một GIS gồm nền DEM và các đối tượng địahình có cấu trúc dạng vector được gắn kết với các thuộc tính, được hiển thị trongkhông gian 3 chiều có thể được coi là một sản phẩm bản đồ rất hiện đại, có thể cungcấp cho người dùng thông tin về địa hình cần thiết cho rất nhiều ứng dụng

Trước tiên đây là sản phẩm bản đồ và ứng dụng đơn giản nhất là dùng để xem.Người dùng có thể chỉ đơn giản là chủ động quan sát sử dụng các công cụ di chuyển

và định hướng trong môi trường lập thể của bản đồ địa hình 3D, tự nhận biết tìm tòikhảo sát thông tin cần thiết thông qua hình thức thể hiện của các đối tượng cùng vớicác hiểu biết chuyên môn của mình

Ngoài ra, với các chức năng phân tích của GIS kết hợp với các thuật toánchuyên ngành người dùng có thể chắt lọc các thông tin từ các đối tượng bản đồ 3D

và sau đó đưa ra các sản phẩm mới có nội dung chuyên môn Nhiều trường hợp cầnphải đưa thêm các dữ liệu chuyên ngành vào để kết hợp với dữ liệu địa hình trongbài toán phân tích Các nguyên tắc hiển thị của bản đồ địa hình cũng có thể được tái

sử dụng cho việc hiển thị kết quả đầu ra trong các ứng dụng này Và như thế bản đồđịa hình 3D được sử dụng ở đầu ra đã được “tăng giá trị”

1.7.1 Các ứng dụng dựa trên DEM

DEM là nội dung chính của bản đồ 3D nên một trong những ứng dụng chínhcủa bản đồ 3D là các ứng dụng từ DEM như:

- Quy hoạch, thiết kế và xây dựng;

- Khảo sát, thăm dò địa chất;

- Viễn thông;

- Hàng không;

- Quân sự;

- Khí tượng thủy văn;

- Nắn chỉnh, tham chiếu địa lý các ảnh vệ tinh;

- Ứng dụng trong multimedia và games…

Trong các ứng dụng nghiên cứu khoa học, các thông tin về độ cao, độ dốc,hướng dốc của địa hình và một số sản phẩm dẫn xuất từ DEM được khai thác, sửdụng theo nhiều hướng khác nhau

Tuy nhiên trong bản đồ 3D còn có các đối tượng khác nằm trên DEM với cácthông tin chi tiết được hiển thị rất thực Yếu tố này đa mở rộng hơn nữa các ứngdụng của bản đồ 3D, sau đây là các ứng dụng đặc trưng nhất.

1.7.2 Ứng dụng trong thiết kế xây dựng hạ tầng cơ sở

Thiết kế - quy hoạch là một trong những lĩnh vực rộng lớn rất cần bản đồ 3D

Từ thiết kế giao thông, đô thị, công trình công cộng đến thiết kế nhà máy thủy điệnđều cần đến các thông tin chính xác này để nghiên cứu tình trạng hiện thời, tínhtoán khối lượng đào dắp để đưa ra phương án tối ưu, lên kế hoạch giải tỏa và táiđịnh cư, hiển thị mô hình thiết kế, lấy ý kiến đóng góp, trình duyệt

1.7.3 Ứng dụng trong giám sát thiên tai (phòng chống, giảm nhẹ và đánh giá tác hại)

Giám sát lũ lụt: Việc mô hình hóa vùng lưu vực sông dựa trên dữ liệu địa hình3D, các thông tin tại các điểm nút (các mặt cắt ngang, mặt cắt dọc), dữ liệu về lượngmưa, lượng nước bị giữ lại và sức chứa của lưu vực có thể được dùng để đưa ra các

dự báo về khoảng thời gian, phạm vi ngập lụt và đề xuất các biện pháp phòng ngừa.Trong quá trình đang xảy ra thiên tai dựa trên các nội dung của bản đồ địa hình 3D,

cơ quan phụ trách có thể đưa ra các quyết định tức thời, chính xác về việc di rời dân

và tài sản, giảm nhẹ thiệt hại về người và của, đánh giá thiệt hại và đưa ra các biệnpháp cứu trợ hiệu quả

Phòng chống cháy rừng, phòng chống sụt lở đất cũng có thể tiến hành mộtcách rất hiệu quả dựa trên thông tin của bản đồ địa hình 3D Từ DEM, dữ liệu vềlớp phủ thực vật kết hợp với các thông tin về lượng mưa, chiều gió, độ ẩm, chấtđất…có thể đưa ra các cảnh báo, các phản ứng tức thời và các phương án nhằmgiảm thiểu thiệt hại do thiên tai gây ra

1.7.4 Ứng dụng trong viễn thông

DEM cũng dã được ứng dụng trong viễn thông để thiết kế các trạm phát sóng,tiếp sóng dựa trên phân tích về vùng thông hướng nhìn Nhưng gần đây với quá trình

đô thị hóa, các khu nhà cao tầng mọc lên rất nhanh thì DEM không còn khả năngcung cấp đủ thông tin cho việc quản lý viễn thông nữa nhất là trong các khu vực mật

độ dân số cao Bản đồ địa hình 3D hoặc một biến thể của nó là mô hình thành phố 3D

có thể cung cấp thông tin đầy đủ hơn cho việc chọn các vị trí tới ưu để xây dựng trạmthu phát, đảm bảo việc truyền phát sóng được thực hiện hiệu quả nhất.

1.7.6 Ứng dụng trong quân sự

Trong quân sự bản đồ địa hình 3D có thể sử dụng phục vụ tác chiến, phân tíchđịa hình cho các hoạt động chiến trường như: phân tích tầm nhìn hay khả năng cơđộng của các trang thiết bị cơ giới… Các ứng dụng tiêu biểu khác của DEM trongquân sự là phục vụ dẫn đường cho tên lửa và thiết kế mạng thông tin liên lạc Cácứng dụng trong quân sự cũng đòi hỏi phải có các chức năng hiển thị mạnh như cáccông cụ hiển thị hình ảnh động trong các mô hình mô phỏng tác chiến

1.7.7 Ứng dụng trong du lịch

Trong du lịch, việc tạo những tour du lịch ảo trên nền bản đồ địa hình 3D giúpkhách hàng có khai niệm rõ ràng hơn về những nơi mình sẽ đến và cảnh quan ở đó,đây cũng là một cách tiếp cận thị trường hiệu quả Khách du lịch có thể thực hiệnviệc quan sát 3 chiều hay bay mô phỏng để tìm hiểu cảnh quan thiên nhiên của vùngđược quan tâm Họ cũng có thể được cung cấp các thông tin về cơ sỏ hạ tầng, kháchsạn, các hoạt động vui chơi, giải trí… Nhờ các công cụ hỏi đáp của GIS

1.7.8 Ứng dụng trong giáo dục

Các ứng dụng trong giáo dục phần lớn dựa trên các sản phẩm multimedia hiểnthị thế giới thực thiết kế riêng cho học sinh nhất là trong môn địa lý, lịch sử Cácsản phẩm này tăng khả năng tiếp thu bài giảng và gây được hứng thú rất lớn đối vớihọc sinh

1.7.9 Ứng dụng trong multimedia và games

Hiện nay, trên thế giới công nghệ 3D có những đóng góp hết sức to lớn vàoviệc phát triển ngành công nghiệp điện ảnh và sản xuất phần mềm trò chơi Trongđiện ảnh kĩ xảo 3D là một phần không thể thiếu trong các bộ phim ăn khách hiệnnay Từ cuối những năm 90 trở về đây sự phát triển rầm rộ của các dòng games 3Dkéo theo các thế hệ máy chơi games 3D (Xbox 360, PS2, PS3…) cộng với trào lưugames online ra đời, làm cho hàng năm ngành công nghiệp này thu được lợi nhuậnkhổng lồ tư việc bán các sản phẩm 3D

CHƯƠNG 2: NGHIÊN CỨU CÁC PHƯƠNG PHÁP CÔNG NGHỆ THÀNH

LẬP BẢN ĐỒ 3D 2.1 Các nguồn dữ liệu phục vụ thành lập bản đồ 3D

Các công nghệ đo đạc, khảo sát và thu thập dữ liệu đầu vào được đổi mới liêntục và ngày càng được hoàn thiện cho phép từng bước tăng mức độ chi tiết của môhình 3D Mỗi nguồn dữ liệu này có các điểm mạnh, điểm yếu riêng Bảng 1.1 liệt kêcác nguồn dữ liệu này và tóm tắt khả năng đóng góp của chúng vào quá trình thànhlập mô hình bản đồ 3D

Bảng 2.1: Các nguồn dữ liệu đầu vào và khả năng đóng góp trong xây dựng nội

dung bản đồ 3D

ST

T

Nguồn dữ liệu Nội dung của bản đồ 3D

2 Ảnh máy bay độ phân giải cao Mô hình mái

Ảnh bề mặt máiẢnh bề mặt DEM

3 Dữ liệu Lidar mặt đất Mô hình bề mặt tường

Ảnh bù để loại bỏ hiện tượngảnh ma khi nắn trực giao thực

6 Dữ liệu địa chính và GIS 2D có sẵn Vị trí tường

7 Các mô hình thiết kế đồ họa 3D có sẵn Toàn bộ mô hình 3D chi tiếtTrong điều kiện báo cáo sử dụng các dữ liệu đầu vào sau để thực hiện xâydựng mô hình bản đồ 3D

Bảng 2.2: Các chức năng hỗ trợ hiển thị 3D, hỗ trợ hiển thị lập thể, thiết bị quan sát lập thể và cơ chế tăng tốc độ hiển thị của các phần mềm GIS thông dụng hiện

nay trên thị trường.

Thành phần hỗ trợ hiển thị lập thể.

Thành phần

hỗ trợ hiển thị 3D.

Thiết bị quan sát lập thể.

Kính anagyph,kính phân cực,kính shutter

Raster PyramidsMrSID

Intergraph Imagestation

GeoMedia

TerraBuider,TerraExplorer,TerraGate

Hồng ngoại,kính shutter,kính phân cực

Imagery LayerFeature, MrSID

AutoDesk LandXplorer E

Lcovision 10Supper/Imposition

AutoCADMap 3D 2010

Kính anagyph,Kính phân cực,Kính shutter

MrSID

Benley P600,

Super/Imposition

BenleyDescartes integrated withMicroStation

Kính anagyph,Kính phân cực,Kính shutter

MrSID

IMAGINE StereoAnalyst

ERDASIMAGINEVirtualGIS

Kính anagyph,Kính phân cực,Kính shutter

MultiResolution,Morphing, Hierarchical PyramifLayer, MrSIDPitney

Bowes

Encom Discover3D support stereoprojection

MapInfoVecticalEngage 3Dand Discover3D

Kính shutter Preview

Resolution,MrSID

2.1.1 Ảnh máy bay độ phân giải cao

Ảnh máy bay độ phân giải cao là một nguồn dữ liệu quan trọng để xây dựngbản đồ 3D cho khu vực đô thị Ảnh máy bay màu với hệ thống định vị đạo hànghiện đại được xử lý trên trạm ảnh số cho phép số hóa stereo các nội dung bản đồ 3D

ở mức độ chi tiết cao bao gồm các chi tiết mái, đường viền chính xác của mái Đồngthời ảnh máy bay màu độ phân giải cao được nắn trực giao thực cũng đóng vai tròlàm ảnh phủ bề mặt DEM và bề mặt mái nhà rất trực quan

2.1.2 Ảnh chụp mặt đất

Ảnh chụp mặt đất là ảnh chụp bằng máy ảnh dân dụng Đây là nguồn ảnh dễthu thập phục vụ cho dán ảnh bề mặt tường nhà trong mô hình 3D Khi được thuthập và xử lý có hệ thống cho các ứng dụng du lịch và dẫn đường, ảnh chụp mặt đất

có thể được kết nối thành ảnh panorama, được dùng để hiển thị 3D cho góc nhìnngang với kính phân cực Đây là nguồn ảnh dễ thu thập nhưng trong môi trường đôthị là các đô thị đông đúc, ảnh chụp bề mặt mặt đất thường chịu ảnh hưởng của cácđối tượng che khuất

2.1.3 Các dữ liệu bản đồ số và GIS 2D hiện có

Các dữ liệu đồ họa và CSDL GIS 2D có sẵn là nguồn dữ liệu giá trị và dễ sửdụng trong thành lập bản đồ 3D khu vực đô thị nhất là các dữ liệu tỷ lệ lớn Có thể

kể đến bản đồ địa chính, bản đồ địa hình tỷ lệ lớn, CSDL dăng ký nhà đất… Dữ liệu

về đường viền chân nhà có thể được chiết tách từ nguồn này

2.1.4 Các mô hình thiết kế đồ họa 3D hiện có

Đây là nguồn dữ liệu độ chi tiết cao được xây dựng trong giai đoạn thiết kế quyhoạch các công trình trong khu vực Dữ liệu này thường được xây dựng trong các phầnmềm thiết kế đồ họa như CAD, 3D Max, SketchUp và thường nằm trong hệ tọa độ giảđịnh Dữ liệu này có thể được đưa vào mô hình bản đồ 3D tổng thể của khu vực để thểhiện phương án quy hoạch hay thể hiện hiện trạng của khu vực nếu các công trình đãhoàn thành Tuy nhiên khi sử dụng mô hình này cần phải có biện pháp định vị chínhxác vị trí của mô hình trong hệ quy chiếu của bản đồ địa hình 3D

2.2 Các phương pháp thành lập mô hình bản đồ 3D

2.2.1 Thành lập mô hình bản đồ 3D từ ảnh máy bay

Bước đầu tiên thiết kế nội dung với mục đích xác định cụ thể nội dung và cáchthể hiện các yếu tố dựa trên đặc điểm của khu đo Tiến hành điều tra về địa hình khu

đo, về các tư tài liệu có thể thu thập được, về nhu cầu dữ liệu, về các ứng dụng cụthể của Mô hình bản đồ 3D Đưa ra các yêu cầu về dữ liệu thuộc tính cũng như lựachọn nguyên tắc thể hiện các đối tượng dựa trên mục đích sử dụng chính, điều kiện

về công nghệ, số liệu nguồn, thời gian và chi phí thành lập bản đồ

Sau đó tùy thuộc vào tỷ lệ bản đồ cần thành lập mà chọn tỷ lệ ảnh cho phùhợp Tiến hành đo điểm khống chế, quét phim và tăng dày; vẽ lập thể các nội dungđặc trưng địa hình như đường phân thủy, tụ thủy Thành lập mô hình số độ caoDEM và nắn ảnh trực giao

Đối với các bản đồ tỷ lệ từ 1:5000 – 1:2000 và lớn hơn có thể cân nhắc đếnviệc vẽ lập thể thêm một số nội dung cho Mô hình bản đồ 3D để có dữ liệu chínhxác hơn về khu vực Một trong các nội dung đó có thể là các yếu tố vi địa hình nhưđường mặt và chân của đường đắp cao xẻ sâu hay đê Sử dụng các đường này vớitọa độ X, Y, H thực cùng với các đường phân thủy tụ thủy và lưới điểm tăng dàycho phép thành lập được mô hình số độ cao DEM rất chi tiết Ngoài ra với tỷ lệ ảnhlớn hơn 1:10 000 và Mô hình địa hình tỷ lệ 1: 2000 trở lên có thể tiến hành vẽ lậpthể mái nhà

Từ mô hình số độ cao DEM vừa được tạo tiến hành nội suy bình độ và độ caocủa các điểm đặc trưng địa hình Khoảng cao đều bình độ và mật độ điểm độ caotương tự như Mô hình bản đồ 2D cùng tỷ lệ Các đối tượng dạng đường và dạngđiểm này là 3D có giá trị H thực

Bước tiếp theo tiến hành đoán đọc ảnh và số hóa trên nền ảnh trực giao cácyếu tố có thể nhận biết được trong phòng Các nội dung số hóa cùng với sông suốibình độ đã tạo trên trạm ảnh số được in trên nền ảnh trực giao cho từng tờ bản đồ đểphục vụ điều vẽ ngoại nghiệp

Điều vẽ ngoại nghiệp là bước rất quan trọng trong quá trình thành lập Mô hìnhbản đồ 3D Tất cả các thông tin còn lại cần cho Mô hình bản đồ 3D đều được thuthập thông qua công đoạn này Những thông tin thuộc tính cần có để thể hiện từng

đối tượng trong 7 nhóm nội dung chính của bản đồ tùy theo từng mức độ thể hiện.Các thông tin này phải được điều tra và đưa lên bản điều vẽ một cách rõ ràng Ởmức độ chi tiết cao, có thể cần phải điều vẽ độ cao thực của nhà chứ không phải chỉ

là số tầng nhà như khi thành lập Mô hình bản đồ 2D hoặc phải thu thập thêm ảnhcác bề mặt của một số công trình quan trọng để sau đó gán ảnh thực (texturemapping) cho các công trình này

Sau đó kết quả điều vẽ được bổ sung vào nội dung đã số hóa trên nền ảnh.Dựa trên nội dung đã được bổ xung, tiến hành biên tập lại nội dung của Mô hìnhbản đồ 2D theo nguyên tắc thể hiện của Mô hình địa hình 3D để sẵn sàng đưa vàomôi trường 3D Thí dụ rừng cây, cột điện được thể hiện bằng các đối tượng dạngpoint đơn giản không cần dùng cell, khi thể hiện trong môi trường lập thể của bản

đồ 3D chúng sẽ được dựng lên bằng ảnh, bằng mô hình đối tượng 3D

Tóm lại đây là một phương pháp có tính ứng dụng cao, cho phép tạo dữ liệuđịa hình mới, tương đối cập nhật, thời gian thành lập ngắn và không đòi hỏi nhiềuchi phí cho điều vẽ

2.2.2 Thành lập mô hình bản đồ 3D từ bản đồ địa hình hoặc GIS2D có sẵn

Thực hiện bước thiết kế nội dung tương tự như đối với phương pháp sử dụngảnh máy bay Trong khoảng 10 năm gần đây, từ năm 2007 đến nay, công nghệ thànhlập bản đồ số có sự chuyển dịch về sản phẩm, các sản phẩm bản đồ số không chỉdừng lại ở mục đích in ấn, thường tồn tại rất nhiều lỗi khi sử dụng ở dạng số, vì vậy

dữ liệu số đã được chuẩn hóa và tuân thủ nghiêm ngặt các quy định về quan hệkhông gian giữa các đối tượng, không chỉ là những bản đồ số trong máy tính mà là

cơ sở dữ liệu địa lý, tuân thủ theo Quy định kỹ thuật về Cơ sở dữ liệu địa lý nềnquốc gia do Bộ TNMT ban hành

Vì vậy mô hình địa hình có sẵn cho một khu đo có thể là bản đồ giấy, bản đồ

số hoặc ở dạng cơ sở dữ liệu địa lý

Trường hợp có sẵn Mô hình địa hình dạng số, nội dung bản đồ thường đượcphân bố trên 7 file DGN theo 7 nhóm nội dung chính, đầu tiên tiến hành kiểm trađánh giá chất lượng của bản đồ Sau khi kiểm tra sơ bộ, tiến hành in bản đồ trênplotter để phục vụ cho điều vẽ ngoại nghiệp

Trong trường hợp chỉ có Mô hình địa hình giấy, tiến hành quét nắn số hóa vàchuyển về hệ qui chiếu VN 2000 theo các qui định hiện hành Song song với cácbước này tiến hành điều vẽ ngay trên Mô hình địa hình giấy đầu vào.

Công đoạn điều vẽ bổ sung ngoại nghiệp được thực hiện trên bản đồ in trên plotterhoặc bản đồ giấy gốc tương tự như điều vẽ trên nền ảnh trực giao ở phương pháp sửdụng ảnh máy bay Với trường hợp Mô hình địa hình quá cũ và khu vực có nhiềuthay đổi có thể đồng thời tiến hành hiện chỉnh nội dung của bản đồ ngay trong quátrình điều vẽ này Đối với một số đối tượng đòi hỏi độ chính xác cao có thể cần phảitiến hành đo vẽ bổ sung Chiều cao của nhà và các công trình xây dựng được sửdụng thiết bị đo lase để xác định chiều cao của đối tượng

Các ghi chú trên Mô hình địa hình và trên bản điều vẽ được chuyển đổi thành

dữ liệu đồ họa 3D hoặc dữ liệu thuộc tính Trong đó một công đoạn rất quan trọng

là chuyển các text ghi chú điểm độ cao, bình độ trên bản đồ thành độ cao gán chođối tượng Một số ghi chú của các đối tượng vi địa hình như tỷ cao đê hay đườngđắp cao xẻ sâu được xử lý riêng, tạo ra một số đường breakline 3D mô tả các đốitượng vi địa hình này để bổ sung vào DEM Ngoài ra bổ sung thêm một số đườngbreakline để giảm bớt số lượng các tam giác phẳng khi xây dựng mô hình TIN từđường bình độ và điểm độ cao

Phương pháp thành lập Mô hình địa hình 3D từ Mô hình địa hình có sẵn phùhợp với mức độ chi tiết trung bình, với chi phí thấp, thời gian thành lập ngắn

2.2.3 Thành lập mô hình bản đồ 3D từ các nguồn ảnh viễn thám khác

Ngoài ảnh máy bay thường dùng (ảnh quang học chụp từ các máy ảnh truyềnthống dùng phim và gần đây là các máy ảnh số), ảnh viễn thám rất đa dạng, có thểphân loại thành hai nhóm chính là các loại ảnh vệ tinh và ảnh laser với đầu thu đặttrên máy bay Với mục đích thành lập Mô hình địa hình 3D, mối quan tâm được đặtvào khả năng các nguồn ảnh viễn thám cung cấp thông tin về các nội dung chínhcủa bản đồ là DEM; ảnh làm nền để số hóa các dữ liệu vector, các thông tin chi tiết

về hình dạng và tính chất của các đối tượng nằm trên mặt DEM, ảnh trực giao đểphủ lên mô hình DEM tạo ảnh thực bề mặt mặt đất

Độ phân giải của các loại ảnh viễn thám thay đổi từ vài dm đối với ảnh laserchụp từ máy bay đến trên dưới 1m với các ảnh vệ tinh quang học panchromatic độ

phân giải cao; các ảnh vệ tinh quang học đa phổ và ảnh Radar có độ phân giải kémhơn, từ vài mét đến vài trăm mét Độ phân giải cũng như khả năng đo vẽ lập thể làcác yếu tố quyết định các ảnh này có thể dùng để thành lập Mô hình địa hình tỷ lệnào và sử dụng như thế nào

Với sự đa dạng về đặc điểm cũng như khả năng ứng dụng của từng loại ảnhviễn thám cũng như tỷ lệ Mô hình địa hình 3D cần thành lập, khó có thể đưa ra mộtqui trình chính xác và chi tiết Tuy nhiên việc thành lập Mô hình địa hình 3D từnguồn tư liệu viễn thám thường tuân theo qui trình sơ lược ở hình 16 Qui trìnhthành lập này có rất nhiều điểm tương tự qui trình thành lập Mô hình địa hình 3D từảnh máy bay Trong phần này sẽ không trình bày chi tiết từng công đoạn thành lập

mà chỉ đề cập đến các nguyên tắc cơ bản và các điểm khác biệt so với các phươngpháp trên

Trong nhiều trường hợp, ảnh viễn thám chỉ được sử dụng ở một công đoạnnhất định để thu thập một trong những nội dung cần thiết cho Mô hình địa hình 3Dnhư dùng để tạo DEM, dùng làm ảnh phủ bề mặt DEM Khi đó để thành lập Môhình địa hình 3D phải kết hợp sử dụng các nguồn dữ liệu khác như với các ảnh viễnthám khác, với ảnh máy bay hay với các nguồn dữ liệu vector hoặc DEM có sẵn.Thí dụ ảnh Radar hay Lidar có thể dùng để tạo DEM cho một vùng rộng trong thờigian ngắn nhưng không thể dùng làm nền cho số hóa, điều vẽ thực địa, trường hợpnày cần phải dùng kết hợp với ảnh máy bay hoặc các ảnh vệ tinh quang học độ phângiải cao Một thí dụ kết hợp khác là với khu vực có sẵn DEM và dữ liệu vector thìảnh vệ tinh quang học đa phổ có thể được nắn trực giao sử dụng DEM và dùng làmảnh phủ bề mặt

2.3 Các phần mềm phục vụ xây dựng và hiển thị mô hình bản đồ 3D

Hiện nay các hãng phần mềm GIS đều tìm cách phát triển và bổ sung cácchức năng thông dụng để tạo nên 1 gói phần mềm có thể bao quát phần lớn quytrình từ thu thập xử lý dữ liệu, số hóa, thành lập cơ sở dữ liệu địa lý tới hiển thị dữliệu 3D

Ba công đoạn chính của quá trình thành lập mô hình bản đồ 3D là:

+ Thu thập xử dữ liệu để tạo ra mô hình vectơ 3D

+ Hoàn thiện mô hình 3D từ những mô hình hình học này cho các đối tượngđược thể hiện ở độ chi tiết cao

+ Hiển thị tổng hợp các nội dung của bản đồ 3D trên nền 3D GIS

Ba công đoạn trên sẽ tương ứng với 4 nhóm phần mềm chính: Phần mềm xử

lý và số hóa lập thể trên ảnh viễn thám, phần mềm xử lý dữ liệu Lidar, phần mềmxây dựng mô hình đồ họa 3D độ chi tiết cao và phần mềm 3D GIS hiển thị tổng hợpbản đồ 3D Do hạn chế về thời gian và điều kiện nghiên cứu đã không thể khảo sátchi tiết tất cả các phần mềm mà chỉ thực hiện 1 số phần mềm chọn lọc

2.3.1 Phần mềm Microstation – MGE

Microstation là một phần mềm trợ giúp thiết kế và là môi trường đồ họamạnh nhất cho phép xây dựng, quản lí các đối tượng đồ họa bản đồ Microstationcòn được sử dụng làm nền cho nhiều ứng dụng như IRasB, IrasC, Geovec,Cadscript…chạy trên đó Các công cụ của Microstation được sử dụng để số hóa cácđối tượng trên nền ảnh (raster), sửa chữa, biên tập dữ liệu, trình bày bản đồ và chế

in óp sét Microstation còn cung cấp công cụ nhập, xuất dữ liệu đồ họa từ phầnmềm khác qua các file (.dxf) hoặc (.dwg)

- Đối với phần lớn các dữ liệu nội dung địa hình được thể hiện bằng đường bình

độ ở dạng 2D có gắn độ cao Geovec và MGE Terrain Analyst đều cung cấp cáccông cụ để gắn độ cao cho đường bình độ tuy nhiên công cụ này của MGE TerrainAnalyst cũng cung cấp các công cụ tạo DEM từ các nguồn đầu vào khác nhau như

từ file text, từ nội dung của file DGN hay import từ các DEM có sẵn

- MGE Terrain Analyst cho phép thực hiện các phép phân tích DEM đặc trưngnhư: tính độ dốc, tạo mặt cắt và tầm nhìn (viewshed), tính diện tích bề mặt, tính thểtích chênh lệch giữa 2 mặt DEM, vờn bóng địa hình và công cụ phân tích dòng chảycòn gọi là H2O model Tuy nhiên MGE Terrain Analyst chỉ thể hiện DEM bằnglưới tam giác, bằng các đường phân thủy, tụ thủy hoặc đẩy ra bình độ hay ảnh vờnbóng địa hình chứ không có các công cụ hiển thị DEM bằng vùng màu theo cácnguyên tắc bản đồ và cũng không đưa ra phương án nào bổ trợ cho việc thể hiện cácđối tượng địa hình trên mặt DEM

2.3.2 Intergraph/ImageStation

ImageStation xử lý ảnh của hãng Intergraph chạy trên nền đồ họa củaMicroStation rất quen thuộc với các đơn vị đo đạc bản đồ nước ta ImageStationcung cấp các chức năng xử lý ảnh viễn thám, số hóa lập thể rất tốt Mô hình 3Dsâu khi được vẽ trên ImageStation và biên tập lại bằng các công cụ củaMicroStation có thể được chuyển đổi dễ dàng qua các phần mềm GIS khác do

*DGN là khuôn dạng có tính tương thích cao

2.3.3 SketchUp

SketchUp là sản phẩm thiết kế đồ họa của Google ra đời sau 3ds Max rất lâu.SketchUp được thiết kế với một trong các mục đích chính là làm công cụ xây dựngcác mô hình 3D để đưa lên Google Earth cho các thành phố trên toàn thế giới thựchiện bởi cộng đồng Trong 1 thời gian ngắn SketchUp đã thuyết phục được rất nhiềungười dùng vì khả năng dễ làm quen và dễ sử dụng của mình SketchUp cung cấpcác công cụ rất đơn giản để nắn chỉnh và dán ảnh chụp mặt đất lên bề mặt khối nhà.Với công cụ Photo Match, SketchUp cho phép dựng mô hình nhà khá chi tiết từ mộtảnh đơn chụp mặt đất ở góc ngắm thể hiện 2 bề mặt của nhà SketchUp nhận dữ liệuđầu vào từ khuôn dạng thông dụng DWG và khuôn dạng gốc SKP còn cho phépxuất ra 3DS của 3ds Max DEA của Collada và ESRI MultiPatch (qua plug in kếtnối giữa SketchUp và ESRI) và như thế SketchUp tương thích với ArcScene,ERDAS, Skyline, Spaceye

2.3.4 ESRI ArcGIS ArcScene

ArcGis của hãng ESRI là 1 hệ thống phần mềm GIS đang được sử dụng rất rộngrãi trên thế giới ArcGis có thể đọc trực tiếp số liệu từ các phần mềm đồ họa chínhnhư AutoCad và Microstation, nó cũng cung cấp các công cụ cơ bản của GIS baogồm tổ chức dữ liệu, mô hình hóa, phân tích và hiển thị trực quan

Phần mở rộng ArcGis 3D Analyst với hạt nhân là ArcScene cung cấp giao diện

để tạo và hiển thị mô hình số độ cao, hiển thị và phân tích các nội dung địa hình.Người dùng có thể xây dựng các mô hình địa hình, di chuyển, phóng to thu nhỏ,xoay và bay trong môi trường lập thể, phủ các dữ liệu 2D lên bề mặt DEM, tínhtoán diên tích bề mặt, thể tích, độ dốc, hướng dốc và vờn bóng địa hình, tạo bình độ,tính góc quan sát, đường thông hướng nhìn, đường có độ dốc lớn nhất, truy vấn dữ

liệu dựa trên thuộc tính hay vị trí địa lý và có thể xuất dữ liệu thành hình ảnh hayanimation cho mục đích trình diễn.

Ngoài ra ArcScene còn cung cấp công cụ hiển thị nhà trong môi trường lập thểbằng cách dựng hình khối lên từ dữ liệu đường viền chân nhà 2D và thuộc tính độcao nhà Cho các mô hình nhà cần mức độ chi tiết cao hơn ArcScene có thể hiện thịtrực tiếp các mô hình đồ họa 3D từ các mô hình đồ họa như Microstation hayAutoCad ở dạng Multipatch của ArcGis ArcScene không cung cấp công cụ nắnchỉnh và dán ảnh khối nhà nhưng ArcScene nhận và hiển thị các mô hình khối nhà3D từ các phần mềm thiết kế khác (*3DS, *SKP, *DEA) vào như kí hiệu dạng điểm3D hay Multipatch Ngoài ra ArcScene cung cấp các công cụ hiển thị các đối tượngkhác như cây, hàng rào, đường dây, ghi chú…với thư viên kí hiệu 3D có thể được

bổ sung bởi người dùng ArcScene cung cấp công cụ tạo đường bay và tạo phimanimation với các hiệu ứng đơn giản ArcScene chưa có chức năng hiển thị lập thể

và hiển thị dữ liệu đa thời gian với chức năng thanh trượt thơi gian

2.3.5 Skyline

Skyline với 2 modul chính là TerraBuilder và TerraExplorer

TerraBuilder phụ trách hệ thống dữ liệu DEM nền với khả năng quản lý cơ sở

dữ liệu DEM đa tỷ lệ dung lượng lớn TerraExplorer cung cấp các công cụ hiển thịcác đối tượng 3D trên nền DEM bao gồm ảnh trực giao phủ trên bề mặt DEM, nhà,cây, cột điện, ghi chú Tuy nhiên TerraExplorer cũng không cung cấp công cụ dánảnh bề mặt các khối nhà mà chỉ cho phép nhập các mô hình ngôi nhà dán ảnh từkhuôn dạng *3DS, *SKP, *DEA Phần mềm cũng cung cấp chức năng hiển thị điểmLidar chụp máy bay và chụp mặt đất khác trực quan TerraExplorer cung cấp chứcnăng hiển thị dữ liệu đa thời gian bằng thanh trượt thời gian Các công cụ GIS đểthao tác với các thuộc tính và phân tích không gian khá đa dạng tuy không đầy đủbằng ArcGIS Công cụ flythhroug và driverthrough với các hiệu ứng đơn giản.Ngoài ra TerraExplorer cung cấp chức năng phân tích tầm nhìn của đối tượng đangchuyển động Ưu điểm của TerraExplorer là tốc độ hiển thị dữ liệu rất cao so vớicác phần mềm khác trong nhóm

2.3.6 Kết luận

Dựa trên các kết quả khảo sát các phần mềm hiện có trên đây Gói phần mềmSkyline được lựa chọn làm phần mềm để thử nghiệm đưa ra các sản phẩm bản đồ3D trong đề tài này vì các lý do sau:

Skyline với 2 modul chính là TerraBuilder và TerraExplorer với nhiều ưu điểm:

- Với TerraExplorer Pro là một phần mềm thuộc hệ thống phần mềm Skylineđược sử dụng để thành lập và xuất bản mô hình bản đồ 3D

+ Người sử dụng có thể tạo mới và chỉnh sửa các đối tượng, nhóm đối tượngbằng các công cụ trên giao diện của phần mềm Phần mềm cũng cho phép chia sẻ

dữ liệu hoặc tổ chức tác nghiệp trên cùng một cơ sở dữ liệu, tại cùng một thời điểmvới nhiều máy PC khác nhau qua hệ thống mạng

+ Ưu điểm của TerraExplorer là tốc độ hiển thị dữ liệu rất cao so với các phầnmềm khác trong nhóm

+ TerraExplorer Pro còn chứa một thư viện kí hiệu tương đối phong phú vàcho phép người sử dụng khai thác trong quá trình biên tập mô hình bản đồ 3D Bêncạnh đó, phần mềm cũng cho phép thiết kế một số ký hiệu đơn giản và cập nhật các

ký hiệu 3D đã thiết kế từ một số phần mềm chuyên dụng khác Trên mô hình bản đồ3D đã xây dựng, người dùng cũng có thể thực hiện các phép phân tích địa lý và địahình cơ bản

+ Sản phẩm mô hình bản đồ 3D có thể được tổ chức và lưu trữ trên máy theocác Project riêng biệt kết xuất dưới dạng phim (*.avi), các tập tin ghi lại

- Với TerraBuilder có các tính năng sau đây:

+ Hiệu quả xử lý của cơ sở dữ liệu lớn Không có giới hạn kích thước

+ Multi-xử lý, phân phối khối lượng công việc nhiều mạng máy tính địa phương.+ Cao cảnh thực tế, chi tiết

+ Nén dữ liệu để giảm thiểu lưu trữ đĩa và băng thông mạng

+ Hỗ trợ dữ liệu tiêu chuẩn hầu hết các định dạng cho dữ liệu nguồn

+ Bổ sung hỗ trợ cho các định dạng nguồn dữ liệu mới thông qua một giaodiện plug-in

+ Con trỏ tập tin 64-bit cho phép truy cập nhanh vào cơ sở dữ liệu trên tập tinterabyte kích cỡ

+ Tự động sáp nhập (mosaic) của các nguồn dữ liệu của độ phân giải khônggian khác nhau.

+ Nâng cao giao diện người dùng tự động hoặc tùy chỉnh cơ sở dữ liệu hướngdẫn sử dụng

+ Xem trước các tùy chọn và tính năng mạnh mẽ

+ Nhiều công cụ chỉnh sửa cho phép sự mở rộng của lớp người dùng định nghĩa.+ Nhập khẩu của các tập tin raster dựa trên máy chủ

+ Ribbon trực quan giao diện người dùng

+ Giao diện với TerraCatalog, một cơ sở dữ liệu danh mục các dữ liệu địa lý.+ Hoàn thành hỗ trợ nội địa hóa

- Phần mềm Skyline đã được mua bản quyền và được Cục Bản Đồ - Bộ Tổng Tham Mưu tiến hành thực hiện dự án

2.4 Nguyên tắc thể hiện nội dung của bản đồ số không gian 3 chiều

2.4.1 Các đối tượng trên mô hình bản đồ 3D

- Bề mặt DEM: Đây là một nội dung rất quan trọng của bản đồ địa hình 3D

đóng vai trò là nền độ cao để thể hiện tất cả các yếu tố nội dung khác của bản đồ 3D

- Các đối tượng phẳng trên mặt DEM- không có độ cao riêng: Đây là các

đối tượng được coi là không có độ cao riêng, nằm phẳng trên bề mặt DEM nhưđường giao thông, thủy hệ, lớp phủ thực vật thấp, ranh giới… Nguyên tắc thể hiệnnhóm đối tượng này tương đối đơn giản, về vị trí các đối tượng này được thể hiện

dựa trên DEM Đối với dữ liệu 3D chúng có thể được thể hiện độc lập và chính xác

vị trí của mình trong môi trường không gian ba chiều, không phụ thuộc vào dữ liệuDEM làm nền cho chúng Trường hợp nếu các đối tượng này chỉ có tọa độ X, Ychúng cũng có thể được bổ sung tọa độ Z từ mô hình DEM bằng một phép chiếuvuông góc đơn giản Các đối tượng dạng vùng như các bãi cát, bãi cỏ, sân thườngchỉ có tọa độ X, Y Để thể hiện trong không gian ba chiều chúng sẽ được đẩy lênmặt DEM và được thể hiện bằng các ký hiệu tương ứng

Ảnh viễn thám trực giao độ phân giải cao cũng là một nội dung đặc biệt nằmtrong nhóm này mặc dù nó không mô tả một đối tượng cụ thể nào Ảnh trực giaophủ lên bề mặt DEM cho phép người dùng nhận biết các đối tượng trong một khuvực một cách rất trực quan