Công cụ chuyển đổi dữ liệu địa lý và tích hợp vào GIS (tt)

ĐẠI HỌC QUỐC GIA HÀ NỘI VIỆN CÔNG NGHỆ THÔNG TIN PHẠM THỊ THỊNH CÔNG CỤ CHUYỂN ĐỔI DỮ LIỆU ĐỊA LÝ VÀ TÍCH HỢP VÀO GIS LUẬN VĂN THẠC SĨ CÔNG NGHỆ THÔNG TIN Hà Nội - 2016... ĐẠI HỌC

ĐẠI HỌC QUỐC GIA HÀ NỘI VIỆN CÔNG NGHỆ THÔNG TIN

PHẠM THỊ THỊNH

CÔNG CỤ CHUYỂN ĐỔI DỮ LIỆU ĐỊA LÝ

VÀ TÍCH HỢP VÀO GIS

LUẬN VĂN THẠC SĨ CÔNG NGHỆ THÔNG TIN

Hà Nội - 2016

ĐẠI HỌC QUỐC GIA HÀ NỘI VIỆN CÔNG NGHỆ THÔNG TIN

PHẠM THỊ THỊNH

CÔNG CỤ CHUYỂN ĐỔI DỮ LIỆU ĐỊA LÝ

VÀ TÍCH HỢP VÀO GIS

Ngành: Công nghệ thông tin

Chuyên ngành: Quản Lý Hệ thống Thông tin

Mã số: Chuyên ngành đào tạo thí điểm

LUẬN VĂN THẠC SĨ CÔNG NGHỆ THÔNG TIN

NGƯỜI HƯỚNG DẪN KHOA HỌC: PGS.TS Nguyễn Đình Hóa

Hà Nội - 2016

LỜI CAM ĐOAN

Tôi xin cam đoan đây là công trình nghiên cứu của tôi và không sao chép của bất

kỳ ai Những kiến thức trình bày trong luận văn là do tôi tìm hiểu, nghiên cứu và trình bày lại theo cách hiểu Trong quá trình làm luận văn, tôi có tham khảo các tài liệu có liên quan và đã ghi rõ nguồn tài liệu tham khảo

Hà Nội, ngày tháng năm 2016

Học viên

Phạm Thị Thịnh

LỜI CẢM ƠN

Lời đầu tiên, em xin trân trọng gửi lời cảm ơn sâu sắc đến thầy giáo PGS.TS Nguyễn Đình Hóa – Viện CNTT – Trường Đại học Quốc gia Hà Nội và anh Phan Thế Hùng– Viện quy hoạch xây dựng Hà Nội đã trực tiếp hướng dẫn và tận tình giúp đỡ em trong suốt thời gian thực hiện luận văn

Thứ hai, em xin bày tỏ lòng biết ơn chân thành tới toàn thể các thầy cô giáo trong Viện CNTT –Đại học Quốc gia Hà Nội đã dạy bảo tận tình em trong suốt quá trình em học tập tại khoa

Trong quá trình thực hiện luận văn, em cũng nhận được sự giúp đỡ rất nhiều từ các anh chị và các bạn tại Viện Quy hoạch Xây dựng Hà Nội Cảm ơn anh chị đã giúp đỡ, tạo điều kiện để em có thể hoàn thành luận văn

Cuối cùng, em xin gửi lời cảm ơn tới gia đình, bạn bè, đồng nghiệp, những người

đã luôn bên cạnh em để động viên, giúp đỡ và tạo điều kiện tốt nhất để em có thể hoàn thành luận văn

Hà Nội, ngày tháng năm 2016

Học viên

Phạm Thị Thịnh

MỤC LỤC

LỜI CAM ĐOAN 3

LỜI CẢM ƠN 4

MỤC LỤC 5

DANH MỤC CÁC THUẬT NGỮ VÀ TỪ VIẾT TẮT 7

DANH MỤC CÁC HÌNH VẼ 9

MỞ ĐẦU 10

CHƯƠNG 1: DỮ LIỆU ĐỊA LÝ TRONG GIS VÀ VẤN ĐỀ CHUYỂN ĐỔI DỮ

LIỆU ĐỊA LÝ ERROR! BOOKMARK NOT DEFINED.

1.1 Khái quát về hệ thống thông tin địa lý và ứng dụngError! Bookmark not defined.

1.1.1 GIS là gì Error! Bookmark not defined.

1.1.2 Các thành phần của GIS Error! Bookmark not defined.

1.1.3 Chức năng của GIS Error! Bookmark not defined.

1.1.4 Ứng dụng của GIS Error! Bookmark not defined.

1.2 Một số hệ GIS thông dụng Error! Bookmark not defined.

1.2.1 MapInfo Error! Bookmark not defined.

1.2.2 ArcGIS Error! Bookmark not defined.

1.2.3 QGIS Error! Bookmark not defined.

1.3 Các chuẩn và định dạng dữ liệu CAD, GIS và sự liên quanError! Bookmark not defined.

1.3.1 CAD là gì Error! Bookmark not defined.

1.3.2 Một số định dạng trong CAD Error! Bookmark not defined.

1.3.3 Dữ liệu địa lý trong GIS Error! Bookmark not defined.

1.3.4 CAD và GIS Error! Bookmark not defined.

1.4 Xây dựng CSDL địa lý phục vụ quy hoạch hạ tầng và bài toán chuyển

đổi dữ liệu địa lý ở Việt Nam Error! Bookmark not defined.

1.4.1 Nhu cầu xây dựng CSDL địa lý Error! Bookmark not defined.

1.4.2 Các phương pháp chuyển đổi hiện tạiError! Bookmark not defined.

1.4.3 Các GIS xử lý dữ liệu CAD như thế nào Error! Bookmark not

defined.

CHƯƠNG 2: PHÁT TRIỂN CÔNG CỤ HỖ TRỢ CHUYỂN ĐỔI DỮ LIỆU ĐỊA LÝ ERROR! BOOKMARK NOT DEFINED.

2.1 Phân tích hiện trạng dữ liệu và đề xuất cách giải quyết Error!

Bookmark not defined.

2.1.1 Kết quả khảo sát các bản vẽ Error! Bookmark not defined.

2.1.2 Phương hướng giải quyết Error! Bookmark not defined.

2.2 Đề xuất tiêu chuẩn cho bản vẽ CAD để chuyển đổi tự động vào

CSDL địa lý Error! Bookmark not defined.

2.2.1 Các yêu cầu kỹ thuật Error! Bookmark not defined.

2.2.2 Các khuyến cáo về tổ chức dữ liệuError! Bookmark not defined.

2.3 Phát triển công cụ chuyển đổi dữ liệu địa lýError! Bookmark not defined.

2.3.1 Cách tiếp cận, lựa chọn công nghệ và môi trường phát triểnError! Bookmark not defined.

2.3.2 Khung phát triển plug-in cho hệ thống GISError! Bookmark not defined.

2.4 Phân tích thiết kế công cụ hỗ trợ chuyển đổi dữ liệu địa lýError! Bookmark not defined.

2.4.1 Mô hình ca sử dụng Error! Bookmark not defined.

2.4.2 Mô tả ca sử dụng Error! Bookmark not defined.

2.4.3 Biểu đồ lớp Error! Bookmark not defined.

2.4.4 Thiết kế lớp Error! Bookmark not defined.

CHƯƠNG 3: KẾT QUẢ CÀI ĐẶT VÀ THỬ NGHIỆM ERROR!

BOOKMARK NOT DEFINED.

3.1 Tổ chức thực nghiệm Error! Bookmark not defined.

3.1.1 Môi trường thực nghiệm Error! Bookmark not defined.

3.1.2 Dữ liệu thực nghiệm Error! Bookmark not defined.

3.2 Kết quả thử nghiệm chương trìnhError! Bookmark not defined.

3.2.1 Một số giao diện chương trình và hướng dẫn thao tác Error! Bookmark not defined.

3.2.2 Hiển thị kết quả Error! Bookmark not defined.

3.3 Nhận xét và đánh giá Error! Bookmark not defined.

KẾT LUẬN ERROR! BOOKMARK NOT DEFINED.

TÀI LIỆU THAM KHẢO 12

DANH MỤC CÁC THUẬT NGỮ VÀ TỪ VIẾT TẮT STT Từ viết

tắt/thuật ngữ

Information System

Hệ thống thông tin địa lý

or Drafting

Thiết kế hay vẽ có trợ giúp bởi máy tính

4 ESRI Environmental System

Research Institute

Viện nghiên cứu hệ thống môi trường

5 NCGIA National Center for

Geography Information and Analysis

Trung tâm quốc gia về Thông tin và Phân tích địa

lý

6 FIG Federation International

of Surveyors

Liên đoàn quốc tế các nhà giám sát

engineering

Kỹ nghệ có máy tính trợ giúp

Công nghệ liên quan đến việc sử dụng hệ thống máy tính để phân tích đối tượng hình học CAD

8 FEA Finite element analysis Giải tích phần tử hữu hạn

Ngành học thuật nghiên cứu cung cấp các giải pháp

số cho các phương trình vật lý của các mô hình từ các lĩnh vực khác nhau

manufacturing

Sản xuất chế tạo có máy tính trợ giúp

Những phần mềm dùng để sinh ra những đoạn mã (code) hợp lệ cho máy CNC

control

Điều khiển bằng máy tính

Management

Một dạng phần mềm chuyên dùng để quản lí dữ liệu

12 DBMS Database Management

System

Hệ quản trị cơ sở dữ liệu

13 UT Universal translator Một công cụ chuyển đổi

dữ liệu địa lý

DANH MỤC CÁC HÌNH VẼ Hình 1.1 Thành phần của GIS Error! Bookmark not defined

Hình 1.2 Bản đồ hiện trạng sử dụng đất thị trấn Yên Thanh, huyện Yên Thành, tỉnh

Nghệ An Error! Bookmark not defined Hình 1.3 Bộ phần mềm ứng dụng ArcGIS (Nguồn: ESRI) Error! Bookmark not defined

Hình 1.4 Tổ chƣ́c cơ sở dƣ̃ liệu – Geodatabase Error! Bookmark not defined

Hình 2.1 Bản đồ quy hoạch giao thông-QHPK N2 Error! Bookmark not defined Hình 2.2 SDD Phân Khu N8 và SDD Phân Khu N1 Error! Bookmark not defined Hình 2.3 Sơ đồ quy trình chuyển đổi dữ liệ u CAD sang GISError! Bookmark not defined

Hình 2.4 Mô hình ca sử dụng của phần mềm Error! Bookmark not defined Hình 2.5 Biểu đồ lớp của phần mềm Error! Bookmark not defined Hình 2.6 Lớp giao diện chính của phần mềm Error! Bookmark not defined Hình 2.7 Lớp giao diện tải dữ liệu CAD Error! Bookmark not defined Hình 2.8 Lớp giao diện nhập địa chỉ lưu trữ Error! Bookmark not defined Hình 2.9 Lớp điều khiển Error! Bookmark not defined Hình 3.1 Giao diệ n phần mềm chuyển đổi dữ li ệ u CAD sang GISError! Bookmark not defined

Hình 3.2 Giao diện chọn dữ liệu CAD Error! Bookmark not defined Hình 3.3 Giao diện chọn lưới chiếu Error! Bookmark not defined Hình 3.4 Giao diện chọn vùng lưu trữ cho dữ liệu sau khi chuyển đổiError! Bookmark not defined

Hình 3.5 Bản vẽ quy hoạch dạng GIS sau khi được chuyển đổ iError! Bookmark not defined

Hình 3.6 Dữ liệu thuộc tính của CSDL Quy hoạch Error! Bookmark not defined Hình 3.7 Bản vẽ chỉ giới đường đỏ dạng GIS sau khi chuyển đổiError! Bookmark not defined

Hình 3.8 Dữ liệu thuộc tính của CSDL Chỉ giới đường đỏ Error! Bookmark not defined

MỞ ĐẦU

Dữ liệu địa lý là tài nguyên quan trọng nhất trong mọi GIS Việc xây dựng CSDL GIS và cập nhật, bổ sung dữ liệu đòi hỏi sử dụng nhiều công nghệ thu thập dữ liệu khác nhau Chuyển đổi dữ liệu từ các nguồn có sẵn khác là một biện pháp thường sử dụng, cho phép tận dụng các nguồn dữ liệu số có sẵn như bản vẽ quy hoạch, thiết kế bằng CAD Hỗ trợ người sử dụng chuyển đổi dữ liệu sao cho hiệu quả (nhanh chóng, đảm bảo độ chính xác, tuân thủ các chuẩn …) luôn là một vấn đề cần được nghiên cứu hoàn thiện

Hiện nay chủ yếu người sử dụng vẫn dùng các công cụ xử lý từng file dữ liệu và thiết lập tham số cho quá trình chuyển đổi một cách thủ công Trong khi đó các phần mềm hệ thống thông tin địa lý cho phép mở rộng thêm chức năng bằng các plug-in tự xây dựng

Đề tài “Công cụ chuyển đổi dữ liệu địa lý và tích hợp vào GIS” đặt mục tiêu nghiên cứu hỗ trợ tốt hơn cho người sử dụng GIS trong việc chuyển đổi dữ liệu một cách hiệu quả nhất

Bố cục của luận văn gồm 3 chương:

Chương 1: Trình bày các khái niệm chung về GIS và dữ liệu địa lý, vấn đề chuyển đổi dữ liệu địa lý

Chương 2: Tìm hiểu hiện trạng thực tế dữ liệu CAD, những vấn đề cần giải quyết khi chuyển đổi dữ liệu CAD sang GIS Từ đó, phân tích thiết kế và cách thức xây dựng công cụ hỗ trợ chuyển đổi dữ liệu địa lý

Chương 3 Thử nghiệm chạy chương trình, đánh giá, phân tích kết quả

TÀI LIỆU THAM KHẢO Tiếng Việt

[1] Nguyễn Hồng Phương, Đinh Văn Ưu (2006), Hệ thống thông tin địa lý và

một số ứng dụng trong hải dương học NXB Đại Học Quốc Gia Hà Nội

[2] Phạm Văn Cự, Lương Anh Tuấn, Hoàng Kim Hương (2005), Giáo trình về

hệ thống thông tin địa lý GIS và bản đồ NXB Đại Học Quốc Gia Hà Nội

[3] Trần Hùng (2011), Ứng dụng GIS trong quản lý hạ tầng kỹ thuật đô thị tại

Việt Nam Công ty tư vấn GeoViet Hội thảo ứng dụng GIS toàn quốc

[4] Nguyễn Khắc Thời, Phạm Vọng Thành, Trần Quốc Vinh, Nguyễn Thị Thu

Hiền (2011), Giáo trình viễn thám NXB Đại Học Nông Nghiệp

[5] Phạm Hữu Đức (2011), Cơ sở dữ liệu và hệ thống thông tin địa lý GIS, NXB

Xây Dựng

[6] Trần Thị Băng Tâm (2006), Giáo trình hệ thống thông tin địa lý, NXB Đại

Học Nông Nghiệp

Tiếng Anh

[7] Autodesk, Inc (2011), DXF Reference

[8] ESRI Technical paper (2008), Mapping Specification for DWG/DXF (MSD) [9] Environmental Systems Research Institute, Inc (1998), ESRI Shapefile

Technical Description

[10] R.Zaiane, Dr.Osmar (2001), Principles of knowledge discovery in

databases University of Alberta

[11] Silas Toms (2015), “ArcPy and ArcGIS Geospatial Analysis with Python”

Packt Publishing

[12] Husheng-hua, He Zong-yi, Tao Li-jia (2007), “Research on Data

Conversion between AutoCAD and GIS” Bulletin of Surveying and

Mapping

[13] Paul A Zandbergen (2013), “Python Scripting for ArcGIS” ESRI Press

Internet

[14] https://en.wikipedia.org/wiki/Computer-aided_design

[15] https://en.wikipedia.org/wiki/Geographic_information_system

[16] http://help.arcgis.com/en/arcgisdesktop/10.0/help/index.html -

/Shapefile_file_extensions/005600000003000000/

[17] http://www.esri.com/news/arcuser/0401/topo.html

[18] https://www.gisconvert.com/

[19] https://www.safe.com/convert/dwg-to-shp/