TÀI LIỆU HƯỚNG dẫn sử DỤNG ARCGIS

Có thể làm gì với ArcGIS?  Xác định vùng ưu tiên cần sửa chữa cống thoát nước sau trận động đất.  Tạo bản đồ các tuyến đường dành cho xe buýt, xe đạp...  Quản lý cầu, đường và lập các bản đồ dự phòng trong trường hợp xảy ra thiên tai.  Khoanh vùng tội phạm để nhanh chóng triển khai nhân sự và quản lý các chương trình giám sát tội phạm.  Xác định các van để khóa một đường ống nước bị vỡ.  Tạo bản đồ sử dụng đất để phục vụ công tác định giá và kế hoạch sử dụng đất.  Dự báo bão.  Nghiên cứu ảnh hưởng của công trình xây dựng đến mạch nước ngầm.  Quản lý chất lượng nước.  Tạo mô hình lưới điện để giảm thất thoát năng lượng và lập kế hoạch đặt các thiết bị mới.

VIỆ N NGHIÊ N C Ứ U ĐỊA C HÍNH

T RUNG T ÂM CÔ NG NG H Ệ CAO

TÀI LIỆU HƯỚNG DẪN SỬ DỤNG

ARCGIS

Dịch và biên soạn: Đặng Thị Mỹ Lan

Hà nội, 7-2003

NỘI DUNG CHÍNH

GIỚI THIỆU CHUNG VỀ ARCGIS 6

CHƯƠNG 1: KHÁI NIỆM CƠ BẢN VỀ DỮ LIỆU GIS 10

1 CÁC MÔ HÌNH DỮ LIỆU ĐỊA LÝ 10

Vector model 10

Raster models 11

TIN models 11

Dữ liệu dạng bảng 11

2 CÁC DẠNG FORMAT CỦA FEATURE DATA 12

Coverages 12

Shapefiles 15

Các đối tượng của geodatabases 16

3 GEODATABASES 16

Topology trong geodatabase 18

Lưu các đối tượng của geodatabase 18

CHƯƠNG II: THỰC HIỆN DỰ ÁN GIS MẪU THEO CÔNG NGHỆ ARCGIS 19

1 PHÂN TÍCH GIS LÀ GÌ? 19

2 CÁC BƯỚC CỦA DỰ ÁN GIS 20

Bước 1: Xác định mục tiêu của dự án 20

Bước 2: Tạo cơ sở dữ liệu cho dự án 21

Bước 3: Phân tích dữ liệu 21

Bước 4: Hiển thị kết quả 21

3 XÂY DỰNG DỰ ÁN CỤ THỂ 22

CHƯƠNG III: XÂY DỰNG CƠ SỞ DỮ LIỆU 26

1 TỔ CHỨC CƠ SỞ DỮ LIỆU CHO DỰ ÁN 26

2 BỔ SUNG DỮ LIỆU VÀO PROJECT FOLDER 27

3 KHẢO SÁT DỮ LIỆU BẰNG ARCMAP 28

Mở một bản đồ mới 28

Bổ sung parcel layers vào bản đồ 28

Lưu bản đồ 29

CHƯƠNG 4: CHUẨN BỊ DỮ LIỆU ĐỂ PHÂN TÍCH 30

1 CHUẨN BỊ DỮ LIỆU 30

2 KHAI BÁO HỆ TỌA ĐỘ CHO ELEVATION DATA 31

Kiểm tra thông tin về coordinate system 31

Khai báo coordinate system cho lowland shapefile 32

3 XÁC ĐỊNH LẠI LƯỚI CHIẾU CHO RIVER SHAPEFILE 33

Khai báo coordinate system cho river shapefile 33

Chiếu shapefile 34

Xuất river shapefile vào geodatabase 35

4 SỐ HÓA HISTORIC PARK 35

Tìm công viên trên streets layer 37

Nắn ảnh 38

Hiển thị park boundary và parcels 39

Chuẩn bị số hóa park boundary 39

Số hóa đường bao công viên 40

Đặt vertex dưới một góc và độ dài nào đấy 41

Dựng đường vuông góc 41

Thêm điểm ngay tại giao điểm của các đường 41

Kết thúc số hóa 42

Biên tập thuộc tính cho đối tượng 42

5 NHẬP HAI PARCEL LAYERS LẠI THÀNH MỘT LAYER 42

CHƯƠNG 5: THỰC HIỆN PHÂN TÍCH 44

1 CHUẨN BỊ CHO PHÂN TÍCH 45

Tìm vùng được phép xây dựng trạm xử lý nước thải 45

Tìm vùng không được phép xây dựng trạm xử lý nước thải 46

Tìm thửa đáp ứng các tiêu chí đặt ra 49

2 TÌM CÁC THỬA CÒN TRỐNG 51

Tìm theo thuộc tính loại đất (trường LANDUSE) 51

Xuất các thửa được chọn ra shapefile mới 52

3 TÌM CÁC THỬA THÍCH HỢP NẰM GẦN ĐƯỜNG VÀ GẦN ĐIỂM CÓ NƯỚC THẢI 52

Thêm trường cho parcels layer 53

Tìm những thửa nằm trong vòng 50m của đường 53

Gán giá trị cho trường ROAD_DIST 54

4 TÌM CÁC THỬA THÍCH HỢP CÓ DIỆN TÍCH THEO YÊU CẦU 56

Sắp xếp các thửa theo diện tích 56

Tìm các thửa liền kề với diện tích tổng là 150,000m2 56

5 XEM LẠI KẾT QUẢ PHÂN TÍCH 57

Hiển thị các thửa đang chọn với các layers tiêu chí 58

Tạo layer chứa alternate site 58

Dọn sạch table of contents 59

CHƯƠNG 6: TRÌNH BÀY KẾT QUẢ 60

1 THIẾT KẾ BẢN ĐỒ 60

2 THIẾT ĐẶT TRANG BẢN ĐỒ 62

Chuyển từ data view sang layout view 62

Thay đổi kích thước trang 63

Thay đổi kích thước của data frame 63

Sao chép data frame 64

Đổi tên data frame 64

Thêm một data frame mới 65

3 TẠO OVERVIEW MAP 65

Loại bỏ những layers không cần thiết khỏi data frame 65

Trình bày các tuyến đường chính 66

Thay đổi ký hiệu cho đường 66

Hiển thị layers river và elevation 66

4 TẠO BẢN ĐỒ CHO CÁC THỬA THÍCH HỢP 67

Thiết đặt môi trường hiển thị 67

Thay đổi ký hiệu cho thửa 68

Hiển thị các thửa thích hợp 68

Thay đổi ký hiệu cho alternate site 68

Hiển thị river và wastewater junction 68

Hiển thị và gắn nhãn cho junction buffers 69

5 TẠO BẢN ĐỒ TRÌNH BÀY CÁC THỬA THÍCH HỢP NHẤT 69 Chép các layers từ Study Area data frame 69

Tạo layer cho các thửa thích hợp nhất 70

Đổi màu cho các thửa của layer highly suitable 70

Thay đổi symbol colors 71

Thay đổi tiêu đề và nhãn 72

Gắn nhãn cho highly suitable parcels 72

Tạo nhãn cho alternate site 73

Thay đổi thuộc tính của nhãn và hiện nhãn 73

6 TẠO BÁO CÁO THỬA ĐẤT 74

Thiết kế báo cáo 74

Phát sinh báo cáo 74

7 BỔ SUNG DANH SÁCH CÁC TIÊU CHUẨN CHỌN CỦA DỰ ÁN LÊN BẢN ĐỒ 75

8 BỔ SUNG CÁC ĐỐI TƯỢNG CỦA BẢN ĐỒ 75

Thêm một khung hình chữ nhật vào City Overview map 75

Bổ sung ký hiệu bản đồ 76

Thêm thước tỷ lệ 77

Bổ sung mũi tên chỉ hướng 78

Bổ sung tiêu đề của bản đồ 78

Bổ sung hình ảnh logo 78

Bổ sung thông tin tham chiếu bản đồ 78

Dóng thẳng các đối tượng của bản đồ 79

9 LƯU VÀ IN BẢN ĐỒ 80

GIỚI THIỆU CHUNG VỀ ARCGIS

Tài liệu này giới thiệu về ArcGIS của ESRI - phần mềm xây dựng dự ánthông tin địa lý GIS Tài liệu được chia làm hai phần Phần đầu, chương 1: Tìm hiểu

về ArcGIS, sẽ giới thiệu những kiến thức cơ bản của ArcGIS và dữ liệu GIS Phầnhai, bắt đầu từ chương 2: Xây dựng dự án GIS, là một dự án mẫu để bạn đọc thựchành Dự án được thiết kế theo cách để người đọc có thể tự làm theo tài liệu màkhông cần trợ giúp

Trước khi khởi động, cần phải có sẵn ArcGIS trên máy Ngoài ra, cần cài đặtcác bài tập mẫu ArcTutor

Có thể làm gì với ArcGIS?

 Xác định vùng ưu tiên cần sửa chữa cống thoát nước sau trận động đất

 Tạo bản đồ các tuyến đường dành cho xe buýt, xe đạp

 Quản lý cầu, đường và lập các bản đồ dự phòng trong trường hợp xảy ra thiêntai

 Khoanh vùng tội phạm để nhanh chóng triển khai nhân sự và quản lý các chươngtrình giám sát tội phạm

 Xác định các van để khóa một đường ống nước bị vỡ

 Tạo bản đồ sử dụng đất để phục vụ công tác định giá và kế hoạch sử dụng đất

 Dự báo bão

 Nghiên cứu ảnh hưởng của công trình xây dựng đến mạch nước ngầm

 Quản lý chất lượng nước

 Tạo mô hình lưới điện để giảm thất thoát năng lượng và lập kế hoạch đặt cácthiết bị mới

 Xây dựng tuyến dẫn dầu rẻ nhất

 Nghiên cứu địa hình để xác định vị trí đặt trạm thu phát trong thông tin liên lạc

 Đánh giá về khả năng phát triển của một vị trí bán lẻ mới dựa trên số lượngkhách hàng lân cận.

 Dò tìm ngược theo nguồn nước để xác định nguồn bị ô nhiễm

 Tìm đường đi nhanh nhất đến vị trí xảy ra sự cố

 Dự đoán cháy rừng dựa trên những nghiên cứu về địa thế và thời tiết

Có thể sử dụng ArcGIS theo nhiều cách khác nhau phụ thuộc vào mức độphức tạp của công việc Một số người dùng ArcGIS để làm dự án - tức là một ngườilàm bản đồ và sử dụng công cụ phân tích độc lập Một số người khác dùng ArcGIStrong môi trường nhiều người dùng, phục vụ cho các hệ thống thông tin địa lý Tàiliệu này giới thiệu về ArcGIS trong khuôn khổ của dự án GIS

Dự án GIS

Trong một dự án GIS, phân tích viên sẽ phải thực hiện rất nhiều công việc mà

có thể gộp thành 4 nhóm công việc chính - 4 bước cơ bản của dự án

Bước đầu tiên là trả lời cho các câu hỏi đặt ra trong thiết kế CSDLvà kế hoạchphân tích GIS như:

 Đâu là vị trí tốt nhất để xây dựng nhà cao tầng?

 Có bao nhiêu lượng khách hàng tiềm năng gần cửa hàng?

 Công việc này giúp xác định được những lớp dữ liệu nào cần có để trả lời chotừng phần của dự án và phát triển chiến lược tập hợp các câu trả lời của từngphần thành một kết quả cuối cùng

Bước thứ hai là tạo cơ sở dữ liệu chứa dữ liệu địa lý cần để trả lời cho nhữngcâu hỏi đặt ra Có thể phải số hóa từ bản đồ có sẵn, thu thập và chuyển đổi dữ liệu từnhiều nguồn và nhiều dạng, kiểm tra chất lượng của các lớp dữ liệu, đưa các lớp dữ

liệu về một hệ tọa độ thống nhất, bổ sung các trường mới vào dữ liệu để lưu kết quảphân tích.

Bước thứ ba là phân tích dữ liệu Các thao tác thường dùng là chồng xếp cáclớp dữ liệu khác nhau, tìm kiếm đối tượng theo thuộc tính và theo vị trí, tổng hợpcác kết quả trung gian để có được kết quả cuối cùng

Bước cuối cùng trong phân tích dự án là trình bày kết quả cho những ngườikhông sử dụng GIS và cho công chúng xem Bản đồ, bảng thống kê, biểu đồ cũngđược sử dụng phối hợp để tạo kết quả cuối cùng

GIS nhiều người dùng

Trong hệ GIS nhiều người dùng, dữ liệu được lưu trữ trong những hệ quản lýCSDL quan hệ thương mại như Oracle, Informix Dynamic Server, và MicrosoftSQL Server và được kết nối thông qua phần mềm ArcSDE ArcSDE cho phép nhiềungười cùng hiện chỉnh dữ liệu GIS đồng thời Để tăng khả năng làm việc trên hệthống mạng, nhiều ứng dụng đã được phát triển cho máy tính để bàn nhưArcCatalog, ArcMap, và ArcToolbox Các máy chủ giữ nhiệm vụ cung cấp dữ liệu

và thực hiện vai trò xử lý dữ liệu

Các chức năng của hệ GIS nhiều người dùng cũng giống như của một dự ánGIS, nhưng ở qui mô lớn hơn và thao tác theo chu kỳ liên tục Công tác lập kế hoạchtrong môi trường nhiều người dùng là rất quan trọng, vì sẽ giúp tăng hiệu suất thaotác, phân phối tài nguyên tốt hơn, đảm bảo tính chặt chẽ của thông tin

Dù là làm việc trong môi trường nào thì người dùng cũng đều sử dụng bộ 3ứng dụng của ArcGIS desktop là ArcCatalog, ArcMap, và ArcToolbox để làm việc.ArcCatalog là ứng dụng để quản lý dữ liệu không gian, quản lý thiết kế CSDL, tạo

và xem metadata ArcMap được sử dụng trong mọi thao tác biên tập và thành lậpbản đồ, cũng như là để phân tích bản đồ ArcToolbox dùng để chuyển đổi dữ liệu vàthực hiện các phép xử lý về địa lý Sử dụng cả 3 ứng dụng cùng với nhau, ngườidùng có thể thực hiện bất kỳ nhiệm vụ GIS nào, từ đơn giản đến phức tạp, bao gồmthành lập bản đồ, quản lý dữ liệu, phân tích địa lý, biên tập dữ liệu và các phép xử lýkhác liên quan đến địa lý.

CHƯƠNG 1: KHÁI NIỆM CƠ BẢN VỀ DỮ LIỆU GIS

Khảo sát ArcCatalog và ArcMap, chúng ta nhận thấy đối tượng làm việc là bản đồ và các layers Các layers trên một bản đồ chính là dữ liệu GIS Khi thêm các đường ống nước vào bản đồ tức là ta đã bổ sung

dữ liệu từ một lớp đặc trưng của geodatabase Những kiểu dữ liệu GIS khác là shapefiles, coverages, và rasters Dữ liệu GIS đa dạng, nhưng tất cả đều lưu giữ

cả thông tin thuộc tính lẫn không gian Chương này giới thiệu với bạn đọc các kiểu dữ liệu GIS và các mô hình cơ sở dữ liệu.

1 CÁC MÔ HÌNH DỮ LIỆU ĐỊA LÝ

ArcGIS lưu trữ và quản lý dữ liệu địa lý ở nhiều khuôn dạng Ba mô hình dữliệu cơ bản mà ArcGIS sử dụng là vector, raster, và TIN Ngoài ra, người dùng cóthể nhập dữ liệu bảng vào GIS

Vector model

Một cách để biểu diễn các hiện tượng địa lý là dùng points, lines, và

polygons Cách biểu diễn thế giới như thế này được gọi là mô hình dữ liệu vector.

Mô hình vector được dùng chủ yếu để mô tả và lưu trữ những đối tượng rời rạc nhưnhà, đường ống dẫn, đường bao thửa

Points là cặp tọa độ x,y Lines là tập hợp của các tọa độ định nghĩa một hìnhdạng Polygons là tập hợp các tọa độ khai báo cho đường bao của một vùng Tọa độthông thường là một cặp (x,y) hay bộ ba (x,y,z) với z và giá trị biểu diễn cho độ cao

ArcGIS lưu dữ liệu vector trong các lớp đối tượng (feature classes) và trongtập hợp của các lớp đối tượng quan hệ tôpô Các thuộc tính của đối tượng được lưutrong bảng ArcGIS sử dụng 3 mô hình vector để biểu diễn dữ liệu đặc trưng là:coverages, shapefiles, và geodatabases.

Raster models

Trong raster model, thế giới được biểu diễn như một bề mặt được chia thành

những ô lưới bằng nhau Raster model được dùng để lưu trữ và phân tích dữ liệuliên tục trên một vùng nào đấy Mỗi ô ảnh chứa một giá trị có thể biểu diễn cho mộtgiá trị đo được Dữ liệu raster gồm các loại ảnh (ảnh hàng không, ảnh vệ tinh, ảnhquét dùng để số hóa, làm nền) và grid (dùng để phân tích và lập mô hình)

Grid có thể được tạo từ dữ liệu vector Grids có thể chứa các dữ liệu liên tục,như một lớp bề mặt Chúng có thể lưu giữ các thông tin thuộc chủ đề và thuộc tínhcủa chủ đề Ví dụ, ảnh grid về kiểu phân bố thực vật lưu giữ số hiệu mã hóa chotừng loại thực vật, tên loại thực vật Kích thước ô ảnh càng nhỏ, thì bản đồ có độchính xác càng cao và càng chi tiết Tuy nhiên, sẽ làm tăng kích thước file ảnh

Dữ liệu dạng bảng

Có thể xem GIS như là một CSDL hình học Cũng giống như các CSDL khác,ArcGIS cho phép kết nối các bảng dữ liệu với nhau

2 CÁC DẠNG FORMAT CỦA FEATURE DATA

ArcGIS hỗ trợ cả hai mô hình đối tượng file-based và mô hình đối tượngDBMS

Hai mô hình file-based là coverages và shapefiles Coverages và shapefiles là

mô hình dữ liệu quan hệ địa lý (georelational data model) Những mô hình này lưu

dữ liệu vector cho các đối tượng trong các tập tin nhị phân và sử dụng số định danhduy nhất để liên kết đối tượng với thuộc tính nằm trong bảng thuộc tính

Mô hình đối tượng DBMS được ArcGIS hỗ trợ là mô hình dữ liệu

geodatabase (geodatabase data model) Trong mô hình này, các đối tượng được lưu

thành các hàng của bảng CSDL quan hệ Các hàng trong bảng chứa cả thông tin tọa

độ và thông tin thuộc tính cho đối tượng

Coverages

Coverages là dạng format chính sử dụng trong những phép xử lý phức tạp, đểxây dựng các tập dữ liệu địa lý chất lượng cao, và để thực hiện phân tích không gianlớn của ArcInfo

Coverages chứa những kiểu đối tượng chính, phức và phụ (primary,

composite, và secondary features) Primary features trong coverage chính là điểm nhãn (label point), cung (arcs), và polygons Composite features là tuyến đường

(routes/sections) và vùng (regions) được xây dựng từ primary feature

Coverages còn có secondary features là: điểm đăng ký (tics), các liên kết

(links), và chú giải (annotation) Tics và links không biểu diễn cho đối tượng đồhọa, nhưng được dùng để quản lý coverages Annotation dùng để thể hiện text vềđối tượng đồ họa trên bản đồ

Các đối tượng chính trong coverages

 Điểm nhãn (Label points) có thể biểu diễn cho các đối tượng điểm riêng biệt.

Label points cũng liên kết thuộc tính với polygons Mỗi polygon có một labelpoint nằm ở gần tâm của polygon

 Cung (Arcs) là tập hợp các đoạn nối với nhau qua các điểm nút Nhiều cung có

thể lập thành mạng Cung cũng tạo thành polygons biểu diễn cho các vùng

 Điểm nút (Nodes) là những điểm cuối của các cung nối nhau Điểm nút có thể có

thuộc tính, do vậy chúng có thể biểu diễn cho đối tượng điểm trong một mạngnhư là những cái van trong mạng ống nước Điểm nút giữ vai trò quan trọngtrong topology để kiểm tra tính kết nối của các đối tượng trong coverages

 Polygons biểu diễn cho vùng Polygon được các cung bao quanh

Đối tượng phức trong coverages

 Routes và sections là các đối tượng tuyến tính hình thành từ arcs và những phần

 Regions là đối tượng vùng hình thành từ các polygons Không giống polygons,

regions có thể nằm rời rạc, nằm chồng lên nhau

Đối tượng phụ trong coverages

 Annotation là các chuỗi văn bản mô tả cho một đặc trưng khi bản đồ được in hay

được hiển thị Annotation có thể được định vị tại một điểm, nằm giữa hai điểm,hay nằm dọc theo một loạt điểm Annotation được lưu trong tọa độ địa lý, do đó

nó giữ nguyên vị trí và tỷ lệ tương quan với các đối tượng khác của coverage mỗikhi được hiển thị

 Tics là các điểm khống chế Tics biểu diễn cho vị trí đã biết trên mặt đất và dùng

để đăng ký và chuyển đổi tọa độ của một coverage

 Links là các vectors dịch chuyển dùng để hiệu chỉnh hình dạng của coverages, ví

dụ, để tiếp biên giữa các coverages

Coverage topology

Topology là quá trình dùng để khai báo và sử dụng tính thừa kế quan hệ

không gian trong hình học của đối tượng Ba quan hệ tôpô của coverages là kết nối (connectivity), định nghĩa vùng (area definition), và liền kề (contiguity).

Coverages giữ thông tin topology và ghi lại các quan hệ không gian này trongnhững files đặc biệt Lưu trữ thông tin kết nối giúp coverages có thể lập mô hình vàvạch luồng trong mạng tuyến tính Có được thông tin về định nghĩa vùng và sự liền

kề giúp coverages có thể tìm hay nhập các polygons nằm cạnh nhau và gộp các đốitượng địa lý từ những coverages khác nhau thông qua thao tác xếp chồng

Để lưu thông tin kết nối, coverage dùng arc-node topology Để xác định vùng,coverage dùng polygon-arc topology và để xác định sự liền kề thì dùng left-righttopology

Cất giữ coverages

Coverages được lưu trong workspaces Workspace là một folder Trong

workspace folder có một folder tên là info (để chứa các files INFO và các định

nghĩa bảng cho từng coverage) và những folders được đặt theo tên của từngcoverage có trong workspace

Shapefiles

Shapefiles rất hay được dùng trong thành lập bản đồ và trong một số phântích Phần lớn dữ liệu địa lý đều nằm ở dạng shapefile Shapefiles đơn giản hơncoverages vì nó không lưu tất cả các tập hợp topological cho từng đối tượng và lớpđối tượng khác nhau Mỗi shapefile chỉ lưu các đối tượng trong những lớp đối tượngđơn

Các đối tượng trong shapefiles

Shapefiles có hai kiểu đối tượng điểm: points và multipoints Các kiểu đốitượng đường của shapefile là simple lines hay multipart polylines Các kiểu đốitượng vùng là simple areas hay multipart areas gọi là polygons

Cất giữ shapefiles

Shapefiles được lưu trong folders Một shapefile bao gồm một tập các files dữliệu vector data và một file dbf giữ thuộc tính của đối tượng Ngoài những đốitượng cơ bản, có thể tạo những đối tượng tùy biến như thửa đất, đường ống Cácđối tượng tùy biến có hành vi chuyên biệt rất thích hợp để biểu diễn đối tượng củathế giới thực

Các đối tượng của geodatabases

Vì có thể tạo được các đối tượng tùy biến nên số lượng các lớp đặc trưng làkhông có giới hạn Dạng hình học cơ bản của các lớp đối tượng của geodatabase làpoints, multipoints, network junctions, lines, network edges, và polygons Có thể tạođối tượng với dạng hình học mới Tất cả các lớp đối tượng point, line, polygon đều

có thể là:

 Nhiều thành phần (multipart)

 Có tọa độ x,y; x,y,z; hay x,y,z,m (m-tọa độ ghi lại giá trị khoảng các đo được)

 Được lưu trong những layers kế tiếp nhau (chứ không chồng lên nhau)

3 GEODATABASES

Geodatabases dùng để cài đặt một mô hình dữ liệu đối tượng GIS.Geodatabase lưu mỗi đối tượng địa lý trong một hàng của bảng Đường nét của đốitượng được lưu trong trường shape của bảng, thuộc tính lưu trong những trườngkhác Mỗi bảng lưu một lớp đối tượng (feature class) Ngoài các features,geodatabases còn lưu cả ảnh rasters, bảng dữ liệu, và các tham chiếu đến nhữngbảng khác Một số ưu điểm của geodatabase đó là các features trong geodatabases

có thể xây dựng những hành vi riêng; các features được lưu hoàn toàn trong mộtdatabase đơn; và các lớp đối tượng lớn của geodatabase được lưu dễ dàng, khôngcần phải lợp lên nhau

Các đối tượng Point và multipoint của geodatabase cũng giống như của

shapefiles Các đối tượng point tùy biến có thể biểu diễn cho nhà, nhưng chúng cóthể có một giao diện để liệt kê chủ sử dụng, diện tích và giá trị còn lại của nhà hay là

để hiện ảnh của tòa nhà

Các đối tượng Network junction là các điểm đóng vai trò tôpô trong mạng,

giống như điểm nút trong coverage Có hai loại đối tượng nút mạng là: simplenetwork junction features và complex network junction features

 Simple junction feature có thể được dùng để biểu diễn một khớp nối hai

đường ống

 Complex junction feature đóng vai trò phức tạp hơn trong mạng Các

thành phần bên trong của những đối tượng này có thể đóng vai trò lôgichay tôpô trong một mạng lớn Ví dụ cho loại đối tượng này là công tắcchuyển mạch trong mạch điện Với vị trí này, công tắc sẽ kết nối điểm Avới điểm B, trong khi ở vị trí khác thì lại kết nối điểm A với điểm C Côngtắc có thể có những qui tắc hợp lệ để kiểm soát kiểu đường dây có thể nốivới nó Nó có thể có hành vi tùy biến để có thể thể hiện công tắc bằngnhững ký hiệu khác nhau phụ thuộc vào tình trạng của nó (tình trạng tắthay mở)

Các đối tượng Line gồm: line segments, circular arcs, và đường cong Bézier.

Network edge features là các đối tượng lines đóng vai trò topo trong mạng.

Chúng được dùng để vạch tuyến và phân tích luồng:

 Simple edge feature là một đặc trưng mạng tuyến tính kết nối với junction

features tại điểm cuối của chúng Simple edge feature dùng để biểu diễncác đường ống trong mạng cấp nước và có thể có qui tắc kết nối

 Complex edge feature là đặc trưng mạng tuyến tính có thể hỗ trợ cho một

hay nhiều điểm nút mạng Giống như simple edge features, complex edgefeatures có thể có class methods và giao diện riêng biệt

Polygon features biểu diễn cho vùng Vùng có thể là hình khép kín đơn giản,

hay là những phần nằm rời rạc Polygon features có thể có đảo và hồ lồng vào trong

Có thể dùng polygon features để biểu diễn nhà, khu vực điều tra Polygon features

có thể có hành vi và giao diện tùy biến

Topology trong geodatabase

Topology trong geodatabase cho phép chúng ta biểu diễn hình học dùngchung cạnh giữa các đối tượng trong một lớp đối tượng và giữa các lớp đối tượngkhác nhau Có thể tổ chức các đối tượng trong một geodatabase để tạo planartopologies hay geometric networks Feature classes có thể chia sẻ cạnh, nút với cáclớp đối tượng khác trong planar topology Planar topology tạo thành từ các điểmnút, cạnh, và bề mặt

Lưu các đối tượng của geodatabase

Phiên bản geodatabase nhiều người dùng được cài đặt qua phần mềmArcSDE Phiên bản đơn cài trong Microsoft Access Truy cập cơ sở dữ liệu thôngqua ứng dụng của ArcGIS như ArcMap và ArcCatalog

Mỗi lớp đối tượng của geodatabase chứa một kiểu đối tượng hình học Các lớp đốitượng có quan hệ với nhau được tổ chức thành các tập dữ liệu đối tượng (featuredatasets)

CHƯƠNG II: XÂY DỰNG DỰ ÁN GIS BẰNG CÔNG NGHỆ

ARCGIS

Chương này sẽ hướng dẫn bạn thực hiện một

dự án GIS mẫu Bạn sẽ được giới thiệu về một số kỹ thuật phân tích GIS và cách xây dựng dự án GIS

Kịch bản đề ra của dự án là tìm vị trí thích hợp để xây dựng nhà máy xử lý nước thải cho thành phố A Để làm được việc đó, bạn cần phải biết các tiêu chí lựa chọn Tiếp đến, cần phải xác định các loại dữ liệu cần có và sử dụng chúng để tìm kết quả cuối cùng.

1 PHÂN TÍCH GIS LÀ GÌ?

Từ “phân tích GIS” có nghĩa là thực hiện nhiều thao tác trên hệ thống thôngtin địa lý Những thao tác phân tích chính của hệ GIS là:

 Trình bày sự phân bố về địa lý của dữ liệu: Đây là thao tác đơn giản nhất.

 Truy vấn dữ liệu: Có hai dạng truy vấn GIS là truy vấn theo thuộc tính và truy

vấn theo vị trí

 Xác định các đối tượng liền kề: Đây là dạng phân tích thứ ba của hệ GIS Cách

dễ nhất để tìm đối tượng nằm gần là tạo một vùng đệm xung quanh đối tượngnghiên cứu Một trong những khả năng rất mạnh của phân tích GIS là đầu ra củamột qui trình này sẽ là đầu vào của qui trình khác

 Xếp chồng các lớp đối tượng: Dạng phân tích thứ tư là xếp chồng các lớp đối

tượng khác nhau Bạn sẽ tạo ra thông tin mới khi xếp chồng các đối tượng Cónhiều kiểu xếp chồng dữ liệu (union, intersect, merge, dissolve, clip), nhưng nhìnchung là kết hợp 2 tập hợp đối tượng có sẵn thành một tập hợp đối tượng mới

 Thực hiện phân tích phức tạp: Có thể phối hợp tất cả các kỹ thuật này và nhiều

kỹ thuật khác trong phân tích GIS phức tạp Với GIS bạn hoàn toàn có thể tạo racác mô hình chi tiết của thế giới bên ngoài để giải quyết những vấn đề phức tạp

2 CÁC BƯỚC CỦA DỰ ÁN GIS

Các bước của một dự án phân tích GIS tiêu biểu là: xác định mục tiêu dự án,tạo cơ sở dữ liệu chứa dữ liệu cần thiết để giải quyết bài toán, sử dụng các hàm GIS

để tạo mô hình nhằm giải quyết vấn đề, và cuối cùng là hiển thị kết quả phân tích

Bước 1: Xác định mục tiêu của dự án

Bước đầu tiên trong qui trình là xác định mục tiêu phân tích Có thể dựa vàonhững câu hỏi đặt ra sau đây để xác định được mục tiêu, yêu cầu:

 Cần phải giải quyết vấn đề gì? Cách giải quyết ra sao?

 Có cần thiết phải giải bài toán bằng phân tích GIS không?

 Sản phẩm cuối cùng của dự án là các báo cáo hay bản đồ?

Bước 2: Tạo cơ sở dữ liệu cho dự án

Bước 2 là tạo cơ sở dữ liệu cho dự án Quá trình gồm 3 bước là thiết kế cơ sở

dữ liệu, nhập dữ liệu vào CSDL và quản lý, khai thác CSDL

 Thiết kế cơ sở dữ liệu bao gồm xác định dữ liệu không gian cần cho dự án,

khai báo các thuộc tính của đối tượng, xác định lãnh thổ vùng nghiên cứu, vàchọn hệ tọa độ sử dụng

 Nhập dữ liệu vào CSDL bao gồm số hóa hoặc chuyển đổi dữ liệu từ các hệ

khác và chuẩn hóa, hiệu chỉnh dữ liệu

 Quản lý CSDL bao gồm kiểm tra hệ tọa độ và liên kết các lớp dữ liệu.

Bước 3: Phân tích dữ liệu

Bước thứ ba là phân tích dữ liệu Như bạn đã thấy, phân tích dữ liệu trongmột hệ GIS có thể đơn giản là hiển thị bản đồ cho đến phức tạp là tạo những môhình không gian phức tạp Mô hình không gian cho phép áp dụng nhiều hàm chứcnăng của GIS như:

 Tính toán khoảng cách, tạo vùng đệm, tính diện tích và chu vi vùng

 Xếp chồng các tập dữ liệu

 Các hàm tìm vị trí theo địa chỉ, dẫn đường

Bước 4: Hiển thị kết quả

Bước thứ tư là hiển thị kết quả phân tích.Trong nhiều trường hợp, kết quả củaphân tích GIS tốt nhất là được trình bày dưới dạng bản đồ Biểu đồ và các bản báocáo cũng là hai trong số các cách hiển thị kết quả Bạn có thể in biểu đồ và báo cáoriêng hay nhúng chúng và các tài liệu do các ứng dụng khác tạo ra, hoặc là đặtchúng trên bản đồ

3 XÂY DỰNG DỰ ÁN CỤ THỂ

Ví dụ đặt ra là cần tìm vị trí thích hợp để xây dựng nhà máy xử lý nước thảicho thành phố đang phát triển Greenvalley Chính quyền thành phố dự định sử dụngnguồn nước dự trữ và xử lý nước thải để phục vụ cho nhu cầu về nước

Bước 1: Xác định mục tiêu của dự án

Mục tiêu của dự án GIS này là tìm vị trí thích hợp để xây dựng trạm xử lýnước thải mới Chính quyền thành phố chưa bao giờ sử dụng mô hình GIS cho bàitoán tương tự Kế hoạch cho trạm xử lý hiện tại đã được hình thành từ nhiều nămnay bằng cách xây dựng bản đồ, chồng xếp các lớp thông tin Cách tiếp cận này làtương đối phù hợp nhưng tốn thời gian và không tham khảo được ý kiến của côngchúng

Bài toán lại càng trở nên khó giải quyết hơn khi đô thị ngày càng được mởrộng và các yêu cầu về bảo vệ sức khỏe và môi trường ngày càng nghiêm ngặt hơn.Hội đồng thành phố đã chọn giải pháp dùng mô hình GIS để đẩy nhanh tốc độ thiết

kế và đảm bảo đáp ứng được mọi yêu cầu Hội đồng muốn biết các thửa đất nào cóthể dùng để xây dựng trạm xử lý nước thải Trên bản đồ kết quả phải thể hiện đượcnhững vị trí nào thích hợp nhất và những vị trí không được phép xây dựng trạm xử

lý nước thải Các tiêu chí để lựa chọn vị trí xây dựng trạm xử lý là:

 Thấp hơn độ cao 365m để giảm chi phí bơm nước

 Nằm ngoài vùng trũng để tránh bị ngập nước

 Nằm cách sông không quá 1000m để giảm chi phí xây dựng đường ống nướcsạch

 Nằm cách khi dân cư và công viên ít nhất 150m

 Nằm trên vùng đất còn trống để giảm chi phí mua hay đền bù đất

 Nằm trong vòng 1000m của các điểm nước thải chính (tốt nhất là 500m)

 Nằm cách đường 50m.

 Vùng xây dựng phải có diện tích ít nhất là 150,000m2

Bước 2: Tạo cơ sở dữ liệu cho dự án

Trước hết, chúng ta sẽ thu thập các dữ liệu hiện có và xem xét dữ liệu Tiếp

đó, chuẩn bị dữ liệu để phân tích

Tập hợp dữ liệu cho dự án

Có thể sử dụng dữ liệu GIS có sẵn của các bộ, ngành khác:

Chuẩn bị dữ liệu để phân tích

Trên cơ sở xem xét các dữ liệu, chúng ta xác định được những layers nào cóthể sử dụng ngay được và những layers nào cần xử lý bổ sung Một số thao tác haydùng trong khâu chuẩn bị dữ liệu là:

 Kiểm tra chất lượng dữ liệu

 Chuẩn đổi dạng formats của dữ liệu

 Số hóa dữ liệu mới

 Khai báo hệ tọa độ

 Đưa các layers về cùng một hệ tọa độ chiếu mới

 Ghép các layers liền kề.

Bước 3: Phân tích dữ liệu

Trong quá trình xây dựng dự án cần phải tính đến phương pháp phân tích vàliệt kê các bước quan trọng cần thực hiện Cần tạo sơ đồ xử lý để hướng dẫn thựchiện Dưới đây là sơ đồ các bước xử lý cho dự án trạm xử lý nước thải:

3 giai đoạn của quá trình phân tích:

Giai đoạn một, bạn cần tạo một layer cho các vùng mà dự án không được nằm

ở đấy và một layer cho các vùng mà dự án có thể rơi vào được

Giai đoạn hai, bạn sử dụng các layers này để chọn các thửa thích hợp Kế tiếp,

từ các thửa này lại chọn ra các thửa còn để trống để tạo ra layer các thửa đất thíchhợp

Trong giai đoạn thứ ba, dựa trên các tiêu chí của hội đồng thành phố để chọn

ra những thửa đất thích hợp nhất, tức là thửa đất phải nằm trong vòng 50m cáchđường giao thông và trong bán kính 500m và 1000m của các trạm nước thải Bạncũng cần phải kiểm tra xem thửa đất có đủ lớn để xây dựng được trạm xử lý haykhông

Bước 4: Hiển thị kết quả

Biểu diễn kết quả trên bản đồ và cho hiển thị những thửa đất được xem làthích hợp và thích hợp nhất với dự án Bản đồ sẽ giới thiệu với công chúng các thửađất dự định chọn, mô hình độ cao ở dạng grid để công chúng có thể thấy đượcnhững thửa đất ở vùng cao và vùng trũng của thành phố

CHƯƠNG III: XÂY DỰNG CƠ SỞ DỮ LIỆU

Dữ liệu cần cho dự án có thể nằm ở nhiều nơi

và ở nhiều khuôn dạng khác nhau Cần phải tìm kiếm

dữ liệu thích hợp, sao chép về thư mục làm việc hoặc tạo mới dữ liệu ArcCatalog cho phép khai thác và

tổ chức dữ liệu một cách có hiệu quả Chương này giới thiệu cách tạo và tổ chức cơ sở dữ liệu bằng ArcCatalog Bạn cũng sẽ được hướng dẫn sử dụng ArcMap để hiển thị các tập dữ liệu của CSDL và thấy được mối quan hệ về mặt địa lý giữa chúng.

1 TỔ CHỨC CƠ SỞ DỮ LIỆU CHO DỰ ÁN

Có nhiều cách tổ chức CSDL cho dự án Cách tốt nhất là tạo một folder cho

dự án, sau đó là các subfolders để chứa các tập dữ liệu đầu vào, và subfolder kháccho dữ liệu mà ta tạo ra trong quá trình phân tích Dữ liệu cho dự án có thể được thuthập từ nhiều nguồn khác nhau, do đó có thể có những dạng formats hay các hệ tọa

độ khác nhau Như vậy, để có thể truy cập dữ liệu dễ dàng chúng ta cần thực hiệnmột số công việc sau:

 Tạo project folder

 Sao chép dữ liệu (để bảo vệ dữ liệu gốc) vào project folder:

2 Khởi động ArcCatalog;

3 Di chuyển đến ArcGIS\ArcTutor\Getting_Started, nhấn đúp vàoGetting_Started folder;

4 Nhấn và giữ CTR vào project folder và kéo đến folder làm việc

 Tạo kết nối với project folder:

1) Di chuyển đến project folder ở cửa sổ bên phải của Catalog;

2) Nhấn vào project folder và kéo lên trên cùng của cây Catalog.

 Tạo geodatabase mới:

1) Nhấn chuột phải vào kết nối project folder, chọn New/PersonnalGeodatabase;

2) Đặt tên geodatabase mới là “WaterProject”, sau đó nhấn Enter

 Tạo hai folder mới trong project folder: một để lưu các dữ liệu đầu vào, một đểlưu dữ liệu mà quá trình phân tích phát sinh:

1) Nhấn chuột phải vào project folder, chọn New/Folder;

2) Đặt tên folder mới là “City_Layers”;

3) Lập lại bước trên để tạo folder mới là “Analysis”

2 BỔ SUNG DỮ LIỆU VÀO PROJECT FOLDER

Ba tập dữ liệu nguồn là parks, streets, và flood zone của CSDL City’sGreenvalleyDB đã có sẵn trên đĩa cứng Bởi vì chúng ta sẽ chỉnh sửa parks featureclass bằng cách bổ sung thêm công viên lịch sử mới, do đó chúng ta sẽ chép lớp đặctrưng parks vào geodatabase WaterProject vừa được tạo để bảo vệ bản gốc Chúng

ta sẽ không chỉnh sửa hai lớp đặc trưng còn lại mà chỉ sử dụng chúng để hiển thị vàphân tích Vì vậy, thay vì sao chép chúng, chúng ta sẽ tạo các layers trong projectfolder để chỉ đến dữ liệu gốc của geodatabase GreenvalleyDB Cách này cho phéptruy cập được dữ liệu nằm ngoài project folder mà không phải tạo bản sao cho cáctập dữ liệu Sau đây là các bước cụ thể:

 Sao chép parks feature class từ geodatabase GreenvalleyDB vào geodatabaseWaterProject:

1) Di chuyển đến ArcGIS\ArcTutor\Getting_Started\GreenValey;

2) Nhấp đúp chuột vào Data, GreenValey DB để thấy các tập dữ liệu đặctrưng;

3) Nhấn chuột vào parks feature dataset;

4) Nhấn và kéo park_polygon feature vào geodatabase WaterProject;

5) Nhấn OK trong hộp thoại Data Transfer để sao chép dữ liệu.

 Tạo streets layer trong folder City_layers:

1) Nhấn đúp chuột vào GreenValey DB, Transportation;

2) Nhấn chuột phải vào street_arc và chọn Create Layer;

3) Trong hộp thoại Save Layer As di chuyển đến folder City_Layers, đặt tênlayer là “streets”;

 Tạo flood_zone layer trong folder City_layers:

- Lập lại các bước trên để tạo layer “flood_zone” cho flood_polygon nằm ởHydrology

3 KHẢO SÁT DỮ LIỆU BẰNG ARCMAP

Thẻ Contents và Preview của ArcCatalog cho ta xem nhanh dữ liệu Tuynhiên, để thấy quan hệ giữa các tập dữ liệu về mặt địa lý thì cần phải khảo sát chúngtrong ArcMap

Mở một bản đồ mới

1) Khởi động ArcMap

2) Chọn new empty map và nhấn OK

ArcMap có hai chức năng chính: thứ nhất là thực hiện chức năng như mộtdesktop (hiển thị, truy vấn, biên tập và kết hợp các dữ liệu địa lý); thứ hai là có chứcnăng như một trang trình bày bản đồ Thông thường, ta làm việc trong data view đểtạo kết quả và dùng layout view để hiển thị kết quả cuối cùng

Bổ sung parcel layers vào bản đồ

Có hai cách để bổ sung dữ liệu vào bản đồ: Dùng nút Add Data của ArcMaphoặc là kéo tập dữ liệu từ ArcCatalog và thả vào bản đồ

1) Nhấn vào nút Add data của ArcMap

2) Di chuyển đến City_share folder của project folder.

3) Nhấn đúp vào land folder

4) Nhấn chuột vào parcel_1 shapefile, sau đó giữ phím Shift và nhấn vàoparcel_2 shapefile để chọn cả hai

5) Nhấn vào Add

Lưu bản đồ

1) Nhấn vào File\ Save

2) Di chuyển đến project folder

3) Gõ “wastewater data” trong hộp File name

Như vậy, trong chương vừa rồi chúng ta đã tập hợp các dữ liệu cần thiết vàotrong một cơ sở dữ liệu của project và đã khảo sát qua dữ liệu Một số dữ liệu sẽphải được xử lý bổ sung trước khi đưa vào phân tích: hai layer về thửa đất liền kề sẽđược hợp thành một layer; river shapefile cần được đưa về cùng một hệ tọa độ vớicác dữ liệu khác; vì dữ liệu về độ cao (elevation data) sẽ chỉ sử dụng cho dự án nàynên không cần phải chuyển đổi, nhưng phải khai báo hệ tọa độ cho lowlandshapefile; và sau cùng là phải cập nhật parks layer Những phần việc này sẽ đượchướng dẫn trong chương kế tiếp

CHƯƠNG 4: CHUẨN BỊ DỮ LIỆU ĐỂ PHÂN TÍCH

Sau khi đã thu thập và tổ chức dữ liệu, bắt đầu công tác chuẩn bị các dữ liệu để phân tích Trước hết, cần đưa các dữ liệu GIS về cùng một hệ tọa độ để có thể hiển thị và xếp chồng các lớp được chính xác Ngoài ra, có thể sẽ phải cập nhật hay biên tập lại các đối tượng hiện có dựa trên những thông tin mới nhất Các đối tượng thường được lưu trong những tờ bản đồ nằm liền kề nhau, để quá trình phân tích được thuận lợi thì cần phải gộp các tập dữ liệu nằm liền kề thành một khối đơn Trong một số trường hợp, cần phải tạo mới dữ liệu bằng phương pháp số hóa hay chuyển đổi dữ liệu từ bảng

1 CHUẨN BỊ DỮ LIỆU

Đối với dự án này chúng ta cần phải thực hiện một số nhiệm vụ để chuẩn bị

dữ liệu dành cho phân tích Chúng ta sẽ làm việc với nhiều loại dữ liệu với nhiềudạng formats như: shapefiles, geodatabase feature classes, coverages, và rasters.ArcGIS cho phép hiển thị và kết hợp các dạng formats này mà không cần phảichuyển đổi Do đó, chúng ta chỉ cần khai báo hệ tọa độ cho lowland shapefile để cóthể hiện thị nó và kết hợp được với các dữ liệu khác Sau đó, chúng ta sẽ chiếu rivershapefile về cùng hệ tọa độ với dữ liệu có sẵn của City và xuất nó vào geodatabaseWaterProject Chúng ta cũng sẽ cập nhật parks feature class với thông tin về côngviên mới Sau cùng, chúng ta sẽ nhập hai layers về parcels thành một Sau đây là cácbước chuẩn bị dữ liệu:

 Khai báo hệ tọa độ cho elevation data.

 Đưa river shapefile về cùng hệ tọa độ của City

 Xuất river shapefile vào geodatabase WaterProject

 Số hóa historic park vào trong parks feature class

 Nhập các parcel layers thành một layer

2 KHAI BÁO HỆ TỌA ĐỘ CHO ELEVATION DATA

Ảnh về độ cao (Elevation grid) và file lowland có hệ tọa độ khác với các dữliệu khác, do đó ArcMap không thể thực hiện các phép chuyển đổi và dữ liệu khôngthể hiển thị hay chồng xếp cùng với những dữ liệu khác của project Hiện tại, hệ tọa

độ của elevation grid đã được khai báo, còn lowland shapefile được tạo từ grid thìchưa có thông tin về hệ tọa độ Do vậy, chúng ta cần khai báo hệ tọa độ choshapefile

Kiểm tra thông tin về coordinate system

Trước khi khai báo coordinate system cho lowland shapefile, chúng ta sẽkiểm tra lại những định nghĩa về coordinate system của dữ liệu City data và củaelevation grid bằng cách xem metadata của các tập dữ liệu:

1) Vào ArcCatalog, di chuyển đến geodatabase WaterProject

2) Mở database để duyệt nội dung, sau đó nhấn vào parks_polygon featureclass

3) Nhấn vào thẻ Metadata

4) Nhấn vào thẻ Spatial

Bạn sẽ thấy coordinate system của parks_polygon feature class làTransverse_Mercator Metadata chứa thông tin về từng dataset: nguồn gốc của dữliệu, trạng thái xử lý, chất lượng dữ liệu, các giá trị thuộc tính Một số thông tinđược gán và quản lý tự động; một số thông tin khác là do người sử dụng bổ sungtrực tiếp Tiếp tục kiểm tra coordinate system của elevation grid:

5) Di chuyển đến State_share folder, nhấn vào elevation.

6) Nhấn thẻ Spatial

Bạn sẽ thấy rằng elevation grid nằm trong hệ tọa độ thuộc lưới chiếuLambert_Azimuthal_Equal_Area Kiểm tra thông tin về coordinate system dành cholowland shapefile

7) Trong State_share folder, nhấn vào lowland

8) Nhấn thẻ Spatial

Metadata chỉ liệt kê các tọa độ về ranh giới của shapefile và không có thôngtin về coordinate system

Khai báo coordinate system cho lowland shapefile

Coordinate system của lowland shapefile cũng giống như của elevation gridbởi vì shapefile được tạo từ chính grid Chúng ta sẽ sử dụng file state_dot.prj do cơquan sở hữu ảnh grid cung cấp để khai báo coordinate system cho shapefile trongArcCatalog:

1) Nhấn chuột phải vào lowland và chọn Properties

2) Nhấn vào thẻ Fields Các trường có trong bảng thuộc tính của shapefile sẽđược liệt kê

3) Trong danh sách Field Name, nhấn vào hàng chứa Shape

4) Nhấn vào nút bên phải của Spatial Reference

Hộp thoại Spatial Reference Properties xuất hiện Chúng ta sẽ khai báocoordinate system bằng cách chọn hệ tọa độ đã được định nghĩa sẵn trongstate_dot.prj:

5) Nhấn Select

6) Di chuyển đến State_share folder, nhấn vào state_dot.prj, và nhấn Add.Tên của coordinate system xuất hiện trong hộp thoại Spatial ReferenceProperties

7) Nhấn OK để đóng hộp thoại Spatial Reference Properties Tên củacoordinate system đã xuất hiện trong danh sách Field Properties.

8) Nhấn OK để đóng hộp thoại Shapefile Properties

9) Nhấn View và Refresh, sau đó chọn thẻ Spatial để kiểm tra lại

3 XÁC ĐỊNH LẠI LƯỚI CHIẾU CHO RIVER SHAPEFILE

Bước kế tiếp là đưa river shapefile về cùng hệ tọa độ với các dữ liệu khác củaCity’s GreenvalleyDB geodatabase Được biết rằng river shapefile nằm trong hệ tọa

độ kinh vĩ Các dữ liệu còn lại của City’s database là thuộc hệ tọa độ TransverseMercator

Quá trình thay đổi lưới chiếu shapefile gồm 2 bước: Trước tiên, khai báocoordinate system cho shapefile; sau đó, khai báo output coordinate system và thựchiện việc chuyển đổi phép chiếu file Chúng ta sẽ thực hiện cả hai nhiệm vụ nàytrong ArcToolbox

Khai báo coordinate system cho river shapefile

1) Trong ArcCatalog, nhấn nút khởi động ArcToolbox

2) Nhấn đúp vào Data Management Tools\ Projections\Define ProjectionWizard

3) Nhấn nút Browse và di chuyển đến County_share folder

4) Nhấn vào river.shp và nhấn Add

5) Nhấn Next và chọn Select Coordinate System

Có 3 cách để khai báo coordinate system: sử dụng coordinate system đã đượckhai báo trước lưu trong “.prj” file; hoặc lấy theo coordinate system của một tập dữliệu có sẵn bằng cách khai báo tên của dataset; hoặc xác định lưới chiếu, hệ tọa độ

và các thông số khác một cách tương tác Trong trường hợp này, chúng ta sẽ xácđịnh theo một hệ tọa độ đã định nghĩa trước:

6) Nhấn Select trên hộp thoại Spatial Reference Properties

7) Nhấn đúp và Geographic Coordinate Systems\ North America

8) Chọn North American Datum 1983.prj và nhấn Add

9) Nhấn OK để đóng hộp thoại Spatial Reference Properties, sau đó chọnNext

10) Nhấn Finish

Chiếu shapefile

Khi khai báo một hệ tọa độ, chúng ta chỉ việc báo cho ArcGIS biết phép chiếunào sẽ được sử dụng cho dataset và đơn vị tọa độ là gì Khi ta thực hiện phép chiếumột dataset, ArcGIS sẽ tạo một dataset mới với tọa độ chuyển đổi từ những đơn vịtọa độ hiện có (trong trường hợp này là decimal degrees) sang một hệ tọa độ mới(trong trường hợp này là Transverse Mercator meters) Chúng ta chỉ cần khai báodataset đầu vào và coordinate system cần chiếu đến, và ArcGIS sẽ tự tạo datasetmới Vì dữ liệu của chúng ta đã nằm sẵn trong hệ tọa độ Transverse Mercator nênchỉ cần chọn một dataset nào đấy của City để dùng theo hệ tọa độ của dataset đó:

1) Trong ArcToolbox, nhấn đúp vào Project Wizard

2) Nhấn nút Browse và di chuyển vào County_share folder

3) Chọn river.shp và nhấn Add

4) Nhấn Next

Chương trình hỏi chúng ta tên và đường dẫn đến shapefile đã được khai báolưới chiếu Chúng ta sẽ chọn river02prj trong City_share folder:

5) Nhấn nút Browse và di chuyển vào project folder Nhấn đúp vàoCity_share, rồi nhập “river02prj” vào hộp Name.

6) Nhấn Save

7) Nhấn Next Chương trình yêu cầu khai báo coordinate system

8) Nhấn vào Select Coordinate System

Hộp thoại Spatial Reference Properties xuất hiện Đây là hộp thoại dùng đểkhai báo coordinate system cho lowland shapefile và river shapefile Trong nhữnglần trước, ta đã dùng file tham chiếu không gian (.prj) để khai báo Lần này, chúng

ta sẽ sử dụng dataset có sẵn để lấy thông tin về tọa độ Chúng ta biết rằng parksfeature class nằm đúng hệ tọa độ rồi, do vậy chỉ cần sao chép nó trực tiếp từgeodatabase City:

9) Nhấn Import và di chuyển đến geodatabase WaterProject

Xuất river shapefile vào geodatabase

1) Trong cây Catalog, di chuyển đến City_share folder, nhấn phải chuột vàoriver02prj, chọn Export, và nhấn vào mục Shapefile to Geodatabase

2) Nhấn vào nút Browse bên cạnh hộp Output Geodatabase và di chuyển đếnproject folder

3) Chọn WaterProject.mdb và nhấn Open

4) Nhập “river03exp” vào hộp text box

5) Nhấn OK

4 SỐ HÓA HISTORIC PARK

Chúng ta cần phải bổ sung công viên mới vào parks layer Chúng ta sẽ số hóađường bao của công viên từ ảnh quét Sau khi mở một bản đồ mới để số hóa, chúng

ta sẽ nắn ảnh vào streets layer Sau đó, tiến hành số hóa đường bao công viên và bổsung thuộc tính cho công viên mới

Mở một bản đồ mới

Chúng ta sẽ số hóa công viên mới trong ArcMap Cần phải nạp 4 datasets vàobản đồ: parks feature class; ảnh TIFF về ranh giới của công viên; streets layer đểnắn ảnh; và coverage parcel_2 để phục vụ việc bắt điểm giữa đường bao công viên

và cạnh thửa

1) Khởi động ArcMap Chọn new empty map và nhấn OK

2) Trong ArcCatalog, mở WaterProject geodatabase

3) Chọn và kéo parks_polygon vào ArcMap

4) Thêm coverage parcel_2 bằng cách mở City_share\land folder trongArcCatalog, chọn parcel_2 và kéo vào bản đồ

5) Nhấn nút Full Extent để nhìn thấy toàn bộ các layers

6) Bổ sung streets layer vào bản đồ

7) Mở City_share\image folder, nhấn và kéo ảnh historic thả vào bản đồ

Bạn sẽ được thông báo rằng layer bị mất thông tin tham chiếu không gian.Điều này không quan trọng vì chúng ta sẽ nắn ảnh sau Nhấn OK để đóng cửa sổthông báo Bạn để ý thấy rằng ảnh không được hiển thị dù rằng đã được tải vào bản

đồ Đó là vì ảnh đang ở trong hệ tọa độ của ảnh quét

8) Nhấn Full Extent

Sau khi bản đồ được vẽ lại, bạn có thể thấy các layers của City data chỉ là mộtchấm nhỏ nằm ở phía trên của view Còn ảnh quét nằm ở phía dưới, nhưng nhỏ đếnmức không thể nhìn thấy được

9) Nhấn phải chuột vào ảnh historic.tif trong ArcMap và chọn Zoom ToLayer Bây giờ chúng ta có thể thấy ảnh Trước khi nắn ảnh, nên lưu lạibản đồ

10) Chọn File và nhấn Save

11) Di chuyển đến project folder, đặt tên bản đồ là “waterproject” và nhấnSave

Tìm công viên trên streets layer

Chúng ta sẽ nắn ảnh vào các góc phố bằng cách bổ sung các liên kết (links)giữa ảnh và streets layer:

5 Vào Window và nhấn vào Overview

Một cửa sổ nhỏ xuất hiện giúp nắn ảnh dễ hơn Trên ảnh đã đánh dấu một sốđường phố bao quanh khu vực công viên là Robin Lane, Peacock Lane, và SparrowDrive Chúng ta có thể tìm một trong những đường phố trên để định vị công viên:

6 Vào thực đơn Edit và nhấn Find

7 Trong Find text box nhập “Peacock”

8 Nhấn vào nút bên phải của In layers và chọn streets

9 Nhấn vào nút bên phải của In fields và chọn NAME

10.Nhấn Find Tên đường Peacock xuất hiện trong danh sách các đối tượngtìm kiếm được

11.Nhấn phải chuột vào Peacock và chọn Zoom to feature(s) Bản đồ sẽ đượchiển thị ở vùng có đường Peacock Lane

12.Nhấn Cancel để đóng hộp thoại Find

Để chắc chắn rằng chúng ta đã chọn đúng vị trí cần cho hiện tên đường:

13.Nhấn phải chuột vào streets và chọn Label Features

14.Sử dụng công cụ Zoom In để vẽ một hộp bao quanh 4 góc đường, tươngứng với 4 điểm khống chế trên ảnh

15.Đóng overview window

16.Chúng ta không cần hiển thị parcel_2 trong bước kế tiếp, do đó đóng layernày lại để dễ nhìn thấy các đường phố

Nắn ảnh

1) Vào thực đơn View\Toolbars\Georeferencing

2) Thanh công cụ Georeferencing xuất hiện

3) Chọn Layer là historic.tif

4) Nhấn nút bên phải của Georeferencing và chọn Fit To Display

ArcMap sẽ hiển thị ảnh vừa với khung cửa sổ Để tạo các liên kết chính xác,chúng ta sẽ sử dụng magnifier window

5) Vào thực đơn Window và chọn Magnifier Một cửa sổ nhỏ với độ phóngmặc định là 400% xuất hiện

6) Nhấn vào nút Add Control Points trên thanh công cụ Georeferencing Contrỏ chuyển sang dạng dấu thập

7) Kéo và đưa vùng trung tâm của magnifier window đến điểm đánh dấu ởgóc phải trên có nhãn là 602, sau đó nhả phím chuột

8) Đưa trung tâm của con trỏ đến điểm đánh dấu và nhấn trái chuột Mộtđiểm khống chế màu xanh được thêm vào ảnh Di chuyển con trỏ ra khỏiđiểm khống chế, nhưng không được nhấn trái chuột nữa Một đường kẻ sẽvạch theo con trỏ từ điểm khống chế Đó chính là liên kết tạo kết nối vớigóc đường tương ứng

9) Đưa tâm con trỏ đến góc của đường Robin và đường Sparrow trên streetslayer và nhấn trái chuột Trước khi thêm các liên kết khác, chúng ta xemqua bảng link table

10) Nhấn vào nút View Link Table trên thanh công cụ Georeferencing Đốivới mỗi liên kết, bảng liệt kê các tọa độ x và y cho điểm nguồn (ảnh quét)

và tọa độ của điểm tương ứng trên bản đồ (streets layer) Nếu làm sai,chúng ta cần loại bỏ liên kết và chọn lại điểm

11) Nhấn vào Cancel để đóng Link Table Chúng ta tiếp tục bổ sung cácliên kết khác Sau khi đã bổ sung được 3 liên kết thì ảnh quét đã dịchchuyển về chính xác vị trí trên bản đồ

12) Nhấn nút bên phải của Georeferencing và chọn Update Georeferencing

để ghi lại ảnh Lúc này, chúng ta không cần điểm khống chế nữa

13) Nhấn nút bên phải của Georeferencing và chọn Delete Control Points.Sau đó đóng thanh công cụ Georeferencing lại

Hiển thị park boundary và parcels

Chúng ta cần nhìn thấy ảnh nằm dưới các thửa để số hóa, do đó cần tô lạiđường biên thửa:

1) Nhấn vào ký hiệu legend nằm ở dưới parcel_2

2) Trong thẻ Options của Symbol Selector chọn Fill Color là No Color

3) Chọn Outline Color là màu đỏ

4) Nhấn OK

5) Đánh dấu vào hộp ở bên cạnh của parcel_2 để vẽ lại thửa

6) Nhấn chuột phải vào streets và đánh dấu xóa Label Features để tắt tênđường

7) Tắt streets layer

8) Vào thực đơn File và chọn Save để ghi lại bản đồ

Chuẩn bị số hóa park boundary

Trước tiên, cần thiết đặt các thông số để số hóa:

1) Sử dụng công cụ Zoom In để phóng to vùng park boundary Đến đây,chúng ta tạo bookmark để nhớ vị trí cần số hóa

2) Vào thực đơn View\Bookmarks và Nhấn Create Đặt tên bookmark là ParkBoundary và nhấn OK.

3) Nhấn vào nút Editor Toolbar

4) Vào Editor và nhấn Start Editing Hộp thoại Start Editing được bật lên.Chúng ta sẽ bổ sung một đối tượng cho parks polygon feature class củaWaterProject geodatabase, do đó cần chọn database này để biên tập

5) Chọn project\WaterProject.mdb, rồi nhấn OK Thanh công cụ Editor chothấy rằng target layer (layer mà chúng ta sẽ biên tập) là parks_polygon vàcông việc hiện thời là Create New Feature Bây giờ, sẽ thiết đặt môitrường bắt điểm để đường bao mới sẽ được gióng chính xác với các đườngbao hiện có của thửa

6) Vào Editor rồi chọn Snapping

7) Đánh dấu vào ô ở cột Vertex của parcel_2 layer Điều này cho phép bắtđiểm vào các vertices của cạnh thửa

8) Đóng hộp thoại Snapping Environment

Giá trị snapping tolerance sẽ xác định khoảng cách mà con trỏ có thể bắt dínhvào đối tượng Chúng ta có thể thay đổi giá trị của snapping tolerance bằng cáchchọn Options từ thực đơn Editor

Số hóa đường bao công viên

1) Chọn công cụ Create New Feature

2) Di chuyển con trỏ biên tập về phía góc Đông-Bắc của Homestead HistoricPark Bắt dính vào đường bao thửa hiện có

3) Nhấn trái chuột vào góc đông-bắc để bắt đầu vẽ

4) Di chuyển con trỏ về góc đông-nam của công viên, rồi nhấn trái chuột vàovetex ở dưới

5) Di chuyển con trỏ về góc tây-nam của công viên ở đây có hai vertices.Nhấn trái chuột vào vertex nằm ở dưới

Đặt vertex dưới một góc và độ dài nào đấy

Đoạn kế tiếp của đường bao công viên chỉ bằng 1/2 độ dài của cạnh thửa.Trong ảnh quét có ghi chú độ dài từng cạnh Chúng ta có thể sử dụng các ghi chúnày để đặt các vertices chính xác

1) Đặt con trỏ gần đường bao của parcel và gần phía góc của công viên Nhấnchuột phải và chọn Parallel

2) Nhấn chuột phải một lần nữa và chọn Angle/Length

Đoạn kế tiếp sẽ vuông góc với đoạn vừa vẽ

1) Di chuyển con trỏ dọc theo đường thẳng đứng về hướng bắc của cạnhthửa, Nhấn phải chuột và chọn Perpendicular

2) Nhấn trái chuột để vẽ cạnh thửa

Thêm điểm ngay tại giao điểm của các đường

1) Nhấn nút cạnh công cụ Create New Feature và chọn công cụ Intersection.2) Đặt con trỏ gần đoạn vừa vẽ Một đường kẻ tạm thời sẽ gióng dọc theođoạn vừa vẽ Chúng ta sẽ kéo con trỏ sao cho đường kẻ tạm thời cắt đườngbao thửa phía bắc, nhấn trái chuột để cố định intersection line

3) Đặt con trỏ gần đường bao phía bắc của thửa Chúng ta sẽ tạo đườngvuông góc thứ hai Nhấn trái chuột