Xây dựng quy trình và công cụ tự động tổng quát hóa bản đồ dựa trên giao thức agent

ĐẠI HỌC QUỐC GIA TP HỒ CHÍ MINH TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA TRẦN NGỌC HUYỀN TRANG XÂY DỰNG QUY TRÌNH VÀ CƠNG CỤ TỰ ĐỘNG TỔNG QT HĨA BẢN ĐỒ DỰA TRÊN GIAO THỨC AGENT (Automatic GEneralisation New Technology) CHUYÊN NGÀNH: KỸ THUẬT TRẮC ĐỊA MÃ SỐ CHUYÊN NGÀNH: 60.52.85 LUẬN VĂN THẠC SĨ TP HỒ CHÍ MINH - 2014 CƠNG TRÌNH ĐƯỢC HỒN THÀNH TẠI TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA –ĐHQG -HCM C T C G T C C T T Đ T vă s đ ợ ày 09 T p H ă đồ G T KH B T ả vệ T Đạ B K , ĐHQG Tp HC đ l vă s T Long C G T T T Đ T T Bả B ủ C ủ ị s l H đồ đ vă đ ợ sử CHỦ TỊCH HỘI ĐỒNG T ữ ( ế K q ả lý y ó) TRƯ NG KHOA KỸ THUẬT XÂY DỰNG ĐẠI HỌC QUỐC GIA TPHCM TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA TP.HCM - CỘNG HÒA XÃ HỘI CHỦ NGHĨA VIỆT NAM Độc lập – Tự – Hạnh phúc NHIỆM VỤ LUẬN VĂN THẠC SĨ H N ày C y v ă TRẦN NGỌC HUYỀN TRANG s K Nữ N đị TÊN ĐỀ TÀI y ự q y Tề G ãs K ó K I s MSHV: 11224493 ụ ự đ q tổ ó ả đồ ự AGENT (Automatic GEneralisation New Technology) NHIỆM VỤ VÀ NỘI DUNG N sở lý l , II yế l p ủy ệ; ự tổ q ó ả đồ ự T ể ổ q ó yế , ủy ệ ó N p ó l pđ ợ ủy ệ N N ử, AGENT ủ , ụ e ổ q ự ó ủ l pđ ả đồ ủ p ô ề 000 ô A GI ủy ệ ự ế 000, s s NGÀY GIAO NHIỆM VỤ: 19/08/2013 NGÀY HOÀN THÀNH NHIỆM VỤ: 20/06/2013 CÁN BỘ HƯỚNG DẪN: TS VŨ XUÂN CƯỜNG N đề l vă s đ ợ H Đồ C y N ô T HC ày…… …… ă CÁN BỘ HƯỚNG DẪN (H ữ ý) ể sở ế q ả y ự ô ụ ựđ AGENT, ệ vụ í s ả đồ ó l p đ T ế ế y ự ụ ổ q ó l pđ q ả , ổ q ó AGENT T ệ ổ q ó ả đồ ỷ lệ 000 v ữ l ệ ả đồ III IV V ả đồ đị q CHỦ NHIỆM BỘ MÔN ĐÀO TẠO (H ữ ý) KHOA KỸ THUẬT XÂY DỰNG (H ữ ký) TĨM TẮT Tổ q ó ả đồ v ịq ả đồ, q y ày ự p ạp đặ ả đồ đề tổ q ó ả đồ đ ợ ệ N A GI ô vô v s đề ổ q ó ả đồ D p ạp v l , ợp ụ ề l l y ỏđ p ệs đ ó sử ụ ợ ủ N ó l pđ p A GI ó ợ p ữ ô ,đ ả ủ p ề ả đồ C í v v y ,s s ủ l vă ạy ả ă ề v đề ệ sả ữ sả t lâu, ế v ụ ệ q ả p ề q ó l vự ả p p p ợp ể ụ p ụ vụ ó , ề ả ệ ụ ổ ế ày ú , ế ế q ả ệ p ễ ó , y vệ ế , ữ q yế đị y ự q yl ả ổ p q ị ủ l p ó sở lý l , p ó , ế y ự ô ụ ổ q , ổ q ó ề A GI ả p ẩ ả đ ợ s s ự q pđ ợ à p ụ v vệ yế ủ ả đồ đị ô ủy ệ ự AGENT đ ợ ự ệ đồ đ ợ ệ q ả , ó ổ ó e v ả đồ y LỜI CẢM ƠN vă p ày ế q ả ủ T Đạ pđ ợ báu T H p Đặ đ ợ ả ề l ạy ệ ô xin l C , kinh n ỗ lự ế K N ữ úp í ơ Đị T ữ B ế ô ả ô ô ề ả ữ đế ế vệ ự ếp , tr yề đạ ệ vô quý báu s ệ q ý y s ô ệ ả q ý T y Cô B y s ă s đế T y ữ ế chuyên môn ự ệ đề ạy, yề đạ cho ề Tô ế Tơ GI p ả yế í ả l Cô vự ả đồ ề ả T yT A GI ả ữ s q T ệ Đ ả ổ s đ p, T HC , T ày N ô ả l ô ự vă ệ l ă H yề T ng ế đ ày v , MỤC LỤC CHƯƠNG 1: GIỚI THIỆU 1.1 TỔNG QUAN .1 1.1.1 Đặt vấn đề 1.1.2 Tính cần thiết đề tài 1.2 TÌNH HÌNH NGHIÊN CỨU TRONG VÀ NGỒI NƯỚC 1.2.1 Tình hình nghiên cứu giới 1.2.2 Tình hình nghiên cứu nước 1.3 MỤC TIÊU NGHIÊN CỨU 1.4 NỘI DUNG VÀ PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU 1.4.1 Nội dung nghiên cứu…… ………………………………………….8 1.4.2 Phương pháp nghiên cứu………………………………………… 1.5 ĐỐI TƯỢNG VÀ PHẠM VI NGHIÊN CỨU 10 1.5.1 Đối tượng nghiên cứu…………………………………………… 10 1.5.2 Phạm vi nghiên cứu…………………………………………….…10 CHƯƠNG 2: BẢN ĐỒ ĐỊA HÌNH VÀ TỔNG QT HĨA BẢN ĐỒ ĐỊA HÌNH 2.1 NHỮNG VẤN ĐỀ CƠ BẢN VỀ BẢN ĐỒ ĐỊA HÌNH .11 2.1.1 Khái niệm đồ địa hình 11 2.1.2 Các tính chất đồ địa hình 12 2.1.3 Phân loại đồ địa hình 13 2.1.4 Ý nghĩa đồ địa hình 14 2.1.5 Nội dung đồ địa hình 16 2.2 PHÂN LỚP TRONG BẢN ĐỒ ĐỊA HÌNH SỐ 17 2.3 NHỮNG VẤN ĐỀ VỀ TỔNG QUÁT HÓA BẢN ĐỒ 18 2.3.1 Khái niệm tổng quát hóa đồ 18 2.3.2 Các nhân tố ảnh hưởng đến tổng quát hóa đồ .18 2.3.3 Các hình thức tổng quát hóa đồ 19 2.3.4 Các hoạt động tổng quát hóa đồ 21 2.4 NHỮNG QUY ĐỊNH TỔNG QT HĨA LỚP ĐƯỜNG GIAO THƠNG VÀ THỦY HỆ TRÊN BẢN ĐỒ ĐỊA HÌNH 26 2.4.1 Đường giao thông .26 2.4.2 Thủy hệ 28 CHƯƠNG 3: AGENT VÀ PHƯƠNG PHÁP ỨNG DỤNG AGENT TRONG MÔI TRƯỜNG ARCGIS 3.1 GIS, PHẦN MỀM ARCGIS VÀ NGƠN NGỮ LẬP TRÌNH ARCOBJECT 31 3.1.1 Giới thiệu GIS 31 3.1.2 Giới thiệu phần mềm ArcGIS 31 3.1.3 Cơng cụ tổng qt hóa đồ phần mềm ArcGIS 33 3.1.4 Ngôn ngữ lập trình ArcObject chạy ArcGIS 37 3.2 AGENT & HỆ THỐNG MULTI-AGENT SYSTEM (MAS) 39 3.2.1 Khái niệm Agent .39 3.2.2 Khái niệm hệ thống Multi-Agent 40 3.3 MƠ HÌNH HOẠT ĐỘNG CỦA AGENT 42 3.4 KHÁI NIỆM VỀ AGENT TRONG MƠI TRƯỜNG GIS VÀ TỔNG QT HĨA BẢN ĐỒ .47 3.4.1 Hệ thống Multi-Agent môi trường đồ GIS .47 3.4.2 Quy trình hoạt động Agent hi tổng qt hóa lớp giao thơng 53 3.4.3 Quy trình hoạt động Agent hi tổng quát hóa lớp thủy hệ 53 3.5 KHÁI NIỆM VỀ HỆ THỐNG MULTI-AGENT TRONG MÔI TRƯỜNG BẢN ĐỒ VÀ GIS 45 CHƯƠNG 4: PHÂN TÍCH VÀ ĐỀ XUẤT QUY TRÌNH TỔNG QT HĨA BẢN ĐỒ 4.1 THU THẬP VÀ THỐNG KÊ DỮ LIỆU 49 4.1.1 Dữ liệu thống ê lớp giao thông tỷ lệ 49 4.1.2 Dữ liệu thống ê lớp thủy hệ tỷ lệ 50 4.2 THIẾT KẾ CẤU TRÚC CƠ S DỮ LIỆU BẢN ĐỒ SỐ 51 4.3 VẬN DỤNG CÁC THUẬT TỐN TỔNG QT HĨA ỨNG DỤNG AGENT 54 4.4 ĐỀ XUẤT QUY TRÌNH TỔNG QT HĨA BẢN ĐỒ 57 4.4.1 Quy trình chuyển lớp POLYGON thành lớp POLYLINE 59 4.4.2 Quy trình chuyển đổi tỷ lệ lớp đồ 63 4.5 THIẾT KẾ GIAO DIỆN CHO CƠNG CỤ TỔNG QT HĨA 66 4.5.1 Tổng quan chương trình ứng dụng chạy ArcGIS 66 4.5.2 Xây dựng chương trình ứng dụng 66 4.5.3 Giao diện chương trình tổng qt hóa đồ .74 CHƯƠNG 5: VẬN HÀNH THỬ NGHIỆM VÀ ĐÁNH GIÁ KẾT QUẢ 5.1 CHUẨN BỊ DỮ LIỆU 75 5.2 VẬN HÀNH THỬ NGHIỆM 79 5.3 ĐÁNH GIÁ KÉT QUẢ 103 5.4 SO SÁNH GIỮA KẾT QUẢ ĐẠT ĐƯỢC CỦA QUY TRÌNH MỚI VÀ CÁC KẾT QUẢ TỪ PHƯƠNG PHÁP TRUYỀN THỐNG 104 KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ 105 TÀI LIỆU THAM KHẢO 107 DANH MỤC HÌNH H Đ H 22 G pđể ( b) G p v ( Hợp H l) 23 -orthogonal) 23 vỡ 24 H Gả H ự H C H í ế 24 đặ đệ Dị B 24 ó 25 ổ 25 yể đ Hình 3.1 C H 22 )G pv H H ó 22 H H ả đ ú A GI ô ụ ổ 26 .32 q ó s Hình 3.3: Vùng tr s A p e ề A GI .33 e 34 H Cô ụ C llapse Dual Lines To Centerline 34 H Cô ụ D ss lve 34 H Cô ụ El e 35 Hình Cơ ụ pl fy B l Cơ ụ pl fy Hình Cơ ụ pl fy Hì H Hình Cơ ụ Cơ ụ .35 e 36 ly 36 e 36 ly .36 Luận văn tốt nghiệp thạc sĩ PHỤ LỤC QUY ĐỊNH THỂ HIỆN LỚP ĐƯỜNG GIAO THÔNG Ở TỶ LỆ 1/5000 VÀ 1/10.000 STT TÊN ĐỐI TƯỢNG Sân bay  Hoạt động  Không hoạt động Đường sắt kép Thay đổi độ dày ký hiệu: từ 0.7mm  0.5mm Đường sắt lồng 1m 1.435m Thay đổi độ dày ký hiệu: từ 0.7mm  0.5mm Đường sắt đơn -Rộng 1.435m -Rộng 1.0m -Đường sắt hẹp, đường gng -Đường sắt cho tàu có bánh Thay đổi độ dày ký hiệu HV: Trần Ngọc Huyền Trang TỶ LỆ 1/5000 TỶ LỆ 1/10.000 NHẬN XÉT Từ dạng vùng chuyển dạng điểm (ký hiệu tượng trưng) Page Luận văn tốt nghiệp thạc sĩ Đường sắt làm Cầu phao qua đường sắt Không biểu thị Loại bỏ Chỗ đường sắt đường ô tô gặp -Không có chắn đường -Có chắn đường Không biểu thị Loại bỏ Giữ nguyên ký hiệu Đường cáp treo trụ -Trên cột sắt -Trên cột bê tông Đoạn đường sắt đắp cao 10 Đoạn đường sắt xẻ sâu Thay đổi độ dày ký hiệu 11 Đường hầm Thay đổi độ dày ký hiệu 12 Đường sắt ga Giữ nguyên ký hiệu HV: Trần Ngọc Huyền Trang Thay đổi độ dày ký hiệu Thay đổi độ dày ký hiệu Page Luận văn tốt nghiệp thạc sĩ 13 Đường rẽ, trạm ghi Thay đổi độ dày ký hiệu 14 Cột tín hiệu quay hay đổi độ dày ký hiệu 15 Đèn hiệu Không thể Loại bỏ 16 Cột số Không thể Loại bỏ 17 Biển đường Không thể Loại bỏ 18 Sân ga a.Lát gạch, đá, bê tông, nhựa b.Rải đất, đá, sỏi c.Đoạn có mái che Đường lát bê tơng, nhựa có trục phân tuyến Cần tính xem có vẽ theo tỷ lệ hay không 20 Đường lát bê tông, nhựa khơng có trục phân tuyến Nếu độ rộng