(Luận văn thạc sĩ) nghiên cứu khảo sát một số mô hình dữ liệu không gian trong hệ thống thông tin địa lý VECTOR hệ thông tin 01 01 10

õ n£, ĐẠI MỌC QUỐC GIA HÀ NỘI KHOA CÔNG NGHỆ TRẨN HỔNG QUANG N G H IÊ N D ữ L IỆ U C Ứ U K H Ả O K H Ô N G T H Ô N G S Á T G IA N T IN Đ ỊA M Ộ T T R O N G L Ý s ố M Ô H Ệ T H Ố N G V E C T O R LUẬN VẢN THẠC SỸ C H U Y Ê N N G À N H : TIN HỌC M Ả N G À N H : 010110 NGƯỜI IIƯỚNG DẪN: PGS TS ĐẶNG VÃN ĐÚC j f)A HỌC Suôc GIA HA NỘI j TRMGTẠ^Ị-HÔn-VTi,' i hư VIỆN No \L 'lO J A q f L_. _ HẢ N Ộ I - 0 H ÌN H Hộ thống thông tin (lịa lý T rầ n Nồng Q uaiiíí CHƯƠNG I T Ổ N G Q U A N VỀ CÁC HỆ T H Õ N G T H Ô N G T IN Đ ỊA LÝ I K hái n iệ m v ê G IS Có nhiều hệ thống phần mềm máy tính dang tồn lại để xừ lý dồ liệu không gian khác MỘI số cụm từ phong phú dùng để mơ tả khác hệ thống thông tin địa lý (GIS - Geographic Iníịrmation system) Hiện có nhiều định nghĩa G1S gây tranh luận nhiều nhung sau định nghĩa cư bủn GIS Một hệ thống thông tin dịa lý cơng nghệ máy tínli c hàn dùng dể xử lý, tổ chức phân tích khơng gian GIS bao gồm toàn thành phần: quản lý liệu sở, vẽ đồ, xử lý ảnh phân tích thống kê Dữ liệu khơng gian cơng t r ì n h kiến trúc hồ, đường vật có kích thước lớn Tọa tlộ chi dối lượng dang dâu, thuộc tính dùi tượng có cấu t r ú c kim loại, tuổi thọ quyền sở hữu, dây thuộc tính cho biết đối lượng MỘI hệ thống CilS sử dụng hai kiểu thơng tin vói thơng tin liên quan liệu không gian liệu kliơng gian Bằng cách khai thác kích thước khơng gian, lliơng tin dược nhìn thấy cách mới, giúp nâng cao liưn chất lượng việc định xử lý Một dồ số hỏa có lliể diễn tập đồ cùa vùng dịa lý, trang bao gồm loại íliông tin khác vùng Một trang bao gồm thơng tin dạc, trang khác lớp đất dộ cao NglìiCn m khiu) sát sồ »lị hình dù liệu khơng gian họ thống thơng tin (lịa lỹ vcctor (Cìir> IIỘ thống thông tin (lịa lý T rầ n Ilồ n g Q uang ỉỉìnli l Cấu trúc tầng GIS Mỗi lớp tập bàn dồ vùng bao gồm llìơng tin liên quan lởi tất cà vùng phần dỏ cùa vị trí vùng Các lớp biết cách xếp trật lự cùa dồ Mối lớp phù lên bời lớp loại thông tin Khi tất lớp chồng lên sở liệu địa lý hình thành Ncu muốn lim kiếm lliơng till Iron mộl tuyến dường đất dai sử dụng (hì lớp dồ gồm ihơng tin tìm kiếm dược hiến thị Một thuận lợi cùa đồ máy tính liố so vói bán dồ giấy thơng thường việc thay cho việc nhìn dồ thời diểm với lliòug tin yêu cầu dược hiển thị trực quan đồ Các thuộc tính địa lý dược hiển thị lớp bàn đồ mà giống thực thể Một thực thể SỊI' thể dồ lioạ liệu lưu C0 sở liệu bảng tính Ví dụ, lớp bàn dồ bao gồm thành phổ, cấu tạo thực thể điểm biểu lượng dirợc dùng để mô tả xác định thành phô Mỗi thành phố gắn liền với ghi sờ liệu hay bảng tính Các thuộc lính bao gồm thuộc tính cùa thành phổ dân số, thu nhập dầu ngưừi số lượng tnrừng học Các thuộc lính người dùng xác định bao gồm Ihòng tin liên quan den thành phố Nghiêncứu kháosát sổmõhình(lừIìC m i khônggiantrongliộthốngthôngtinđịa lývector (GISvector) I lệ thống thông tin địa lý X * Trân llôn g Quang Một dối lượng cùa thố giới thực dược mô tá phạm vi bàn dò hấu bao gồm tất tlniộc tính mù tíi dối tượnp Ví dụ, dồ máy tính hố thề dường gắn với sở liệu ghi tlniộc tính chiều dài, loạiđường, bềmặt , thuộc tính dùng để thể đường bàn dồ Một mã số dược dùng dểliên kết dữliệu CSDL đôi tượng phạm vi lóp dồ II) Len ” til "Class / 1016.62 321.33 1223.25 Hình Háng Hên kết cóc thuộc ÍỈIIỈI Các thuộc tính tương tự có lliể gắn với vùng cùa bàn dồ Một vùng dồ dược tham chiếu đến thực thể da giác xác định hởi dường bao xung quanh Toạ độ địa lý dùng để xác định vị trí địa lý liệu tham chiếu, điều giúp cho thực thể bán dồ sử dụng để biễu diễn đặc tính mặt dai, dược ghi vào việc SU' dụng loạ độ dịa lý giói thực thuộc tíuli lien quan tới thực thể dược truy nhập cáclt tham chiểu tới vị trí dịa lý thực thể Nghiêncứukhảosát sốmơliìnhdữliệukhơnggiantronghộthốngthơngtintỉịalývector (GISvcclor) Hệ thống thông (ill địa lý T rầ n Mồng Quang 1.1 N g u n g ố c c ủ a G IS Nguồn gốc GIS phát trien liệu thông thường sang liệu máy tính, kết hợp thành khơng gian tlụrc cùa dối tượng Cùng với tliời điểm pliát triển, chủ đề hệ thống thông tin đất dai (HTTTĐ) phát triển I H I D dã dược sử dụng thời gian dài cho việc phát trien cư sờ liệu máy lính v;ì tlã lỏ'11 lên ngồi dự tính Đổ lưu tích hợp phần lớn thông tin vồ mặt đất vết dịa hình, đơn vị kinh tế, chù cơng trình xã hội Dẻ hiểu clirực cơng việc xử lý liìnli dáng, giá trị mẫu cùa đất qn lý lốt mặt dal, phân tích chất cùa van đề T n g lai c ủ a G IS Neu cài lien kỹ thuật cỉ IS tlù mang lại nhiều lựi ích Việc phát triển trở lại kết nhiều ứng dụng rộng rãi dược đưa vào thực tế quàn lý phù thương mại công nghệ Bàn dồ llurờng sứ (-lụng dể tlị lìm khai thác tài ngun Cơng nghệ GIS mỏ' rộng cùa ngành khoa học vẽ bàn đồ, mở rộng phân tích có hiệu cùa dồ truyền thống Hiện khoa học nhận dạng thông dụng, môi trường người dang dược hoạt (.lộng, công Iigliệ Ci IS dang trở thành công cụ bủn cổ gắng hiểu xư lý cùa lliay dổi lổng thể Sự phong phú ciia nguồn thông till bàn dồ vệ tinh dược kết hợp mẫu mà có thổ I11Ơ tả dưực lương tác phírc tạp hệ thống lự nhiên Dù chức hiểu I11ỘI kiẻu trực giác, hộ thống GIS dược sừ dụng dể sàn sinh hệ CSDL khơng chì sàn phẩm đồ Các hệ thống cho phcp nghiên cứu dể quan sát dối tượng phương thức mà thực chưa nhìn thấy trước dó Chúng thường xuyên dược sử dụng hữu ích công tác nghiên cứu GIS mà không bắt buộc phải nhà khoa học Các diều kiện trái đắl Iilur úp suất, bề mặt cỏ thể tlirợc xác dịnh bới liệu vệ tinh cung cấp vào troné, hệ thống GIS Công nghệ GIS cho phép nghiên cứu khả dể xác định biến dổi xảy bề mặt trái đất qua ngày, tháng, năm Nuhiêncứu kliãosát inộl sổ1110hìnhlili liệukliịnuL*i;uitronghộthốngthơngtill dinlývector(GỈSvector) Hệ thống thơng tin địa lý T rầ n Hồng Q uang Ví dụ, sụ thay dổi mạnh mẽ CÌKI mối liên hệ hệ tliổng, xác dịuh mức dộ thiệt hại xảy vùng cụ thể Kct quà đồ lioạ dược biết nlur số thực bình thường, biểu diễn mối liên hệ thành phần hệ thống Làm việc với hai biến đổi qua thời gian cho phép nghiên cứu để xác định khác thời diểm hệ thống Sự phân tích thực bời hai công nghệ GIS liệu số tồn lại vùng phạm vi tổng thẻ C c p h n g t i ệ n c ủ a G IS Một hệ thống GIS hao gồm thành phần cư bản; phần cứng, phần mềm liệu Phần cứng máy tính plurơng tiện khác lliiốt bị dầu vào dầu mà dó phần mềm có lliO cliạy Phần 1110111 bao gồm chương trình, cliĩ dẫn cho máy tính việc cần làm Dữ liệu bao gồm vấn đề dồ hoạ (bản đồ, ảnh chụp ảnh vệ tinh), số liệu văn mà I1ÌỊ tà đặc tính cùa giới llụrc-cái mà dược vẽ dồ Ba thành phân dược trộn lẫn chặt chẽ vào can số lượng lliao tác khác 1.3.1 Phần cứng Miện có nhiều phần cứng mà hộ thống CìlS có thổ triển khai Giá cà biến dổi phụ thuộc vào xử lý cua máy tính, trạm phục vụ va mức độ sứ dụng chúng Nglìiên cứu kháo sát mơt so I 11Ị hình lièu khịim lỊÌan tronẹ hệ thong thơng tin tlịa lý vet ỉ ÌIS vcctor) I lộ thống thông till địa lý T râ n Hông Q uang 1’hân lớn xứ lý tiều có thổ dùng chung cho nhiều người có thổ xứ lý lượng lán liệu có yêu cầu CÚM hệ lliống GIS Các trạm làm việc thường xử lý nhanh chạy hệ diều hành Unix, Windows, Linux, MAC - cho plicp quàn lý (lung lượng dĩa cứng lớn độ phân giải hình cao phục vụ cho đồ hoạ tot Phạm vi giá cả, xứ lý máy lính PC máy lính lớn có nhiều biến đổi Việc chọn tàng plìủn mềm mà chắn dược nâng cấp sau điều cần phải lưu tâm, phụ lliuộc vào mức độ liệu yêu cầu xử lý với giới hạn lài Chính nhờ phát triển nhanh chóng cùa thị tnrờng PC nên tốc dộ xử lý dung lượng lưu trữ PC ngày lăng nhanh giá lại hạ xuống Điều có nghĩa hầu hết ứng dụng tăng lên lại làm giảm tương đối giá GIS dược coi nlnr hộ thống máy tính hố, có tlìể lựa chọn, quản lý hiển thị nhiều thao tác phân tích cho sàn phẩm liệu không gian lliam cliiổu Phần cứng pliai yêu cầu phái (lien hoạt tlộng pliát sinh thông tin cỏ thể bao s gồm plui'onu,liện sail Cức thiết bị (lầu vào: • Bàng so • Máy queI kỹ llìiiậl xổ • BăniỊ nhớ • CD-ROM • D V D ■S Các thiết bị ínniỊỊ tâm yểu • CPU • Đâu cnịi dơ lìoạ mím • Phương tiện lưu trữ: đĩa cứng, băng lừ, đĩa quang s Các thiết l)ị (lầu • Máy in i/ịng Nghiên cứu kháo sát mội sô mõ liinh liêu kliơng uiíHi Iron g lìộ llìống llìơng tin dịn lý vector (G IS vector) I lộ thống tilônj» tin địa lý T rầ n Hồng Q uang • Máy in màu • ỉìúí p l o t t e r •S Các thiết bị (lần vào Dữ liệu dưa vào (ÌIS khn dạng định mà phần mềm quàn lý dược Điều clirực him cách sau: Thao tác số lioá bàn đồ sử dụng bảng số, máy quét, kếl C|iià dira clirứi dạng raster vector việc đọc cùa máy tính kết họp vói tliông sổ bao gồm liệu dồ dạng số raster liay vector Với phát triển thị t.irờng CD, DVD gia tăng sử dụng nó, dự báo trước thay băng từ phương tiện thích dùng hơn.Với mức trung bình liệu mà CD-ROM cung cấp có lliổ tới 700 Mb (DVD lên tới 4.7 GB) lưu trữ bền vững chác chan hon băng từ ì Bảng kỹ thuật sổ(digitizing lahle) Bàng kỹ thuật so lliỏng dụng cho thiết bị dầu vào Bàng kỹ thuật sổ sử dụng chuột đặc biệt gọi COI1 trò hay COI1 cầu dể xác định mặt cùa thuộc tính bàn dồ clúmg ghi lại cách an loàn lới bề mặt cùa bảng Bàng sử dụng lưới diện từ mà vị trí cua trỏ dược ghi dạng toạ độ x,y Bàng (hay dổi (rong phạm vi 12 X 22 inch tới 60 X 90 inch xác tới 0.005 inch Kích thước (Jộ xác dược chọn phụ thuộc vào mức tlộ mở ứng dựng rộng cùa kiểu liệu dược xử lý Cách bơ Irí cùa việc sơ hoá Một thuận lợi việc sử dụng phần mềm xử lý ảnh phát triển sổ hố Thay cho việc sử dụng hàn dồ giấy, ảnh số cùa bàn đồ hiển thị hình lliao tác sir dụng clniộl tie truy lìm dặc tính quan tâm từ ảnh sổ dồ Cách trình bày số liố hầu Iilui' sử dụng dẻ cập nhật bàn dồ díĩ •lin »ni cách hiển thị ànli(ánh chụp ảnh từ vệ tính) hình phú lên với số liệu dược cập nhật- Những dặc tính inứi bị lliay dơi dường xá cơng trình kiến Irúc hiển thị số hoá trực tiếp Máy qt kỹ thuật so Nghiêncứukhảosát sỏmơhình(Jữliệukhơnggiantronghộthốngthơng(in