Xây dựng quy trình và công cụ biên tập dữ liệu biên giới, địa giới cho nền tảng cung cấp dịch vụ địa chỉ việt nam​

ĐẠI HỌC QUỐC GIA HÀ NỘI TRƯỜNG ĐẠI HỌC CÔNG NGHỆ HỒNG XN PHƯƠNG XÂY DỰNG QUY TRÌNH VÀ CƠNG CỤ BIÊN TẬP DỮ LIỆU BIÊN GIỚI, ĐỊA GIỚI CHO NỀN TẢNG CUNG CẤP DỊCH VỤ ĐỊA CHỈ VIỆT NAM LUẬN VĂN THẠC SĨ HỆ THỐNG THÔNG TIN Hà Nội – 10/2020 ĐẠI HỌC QUỐC GIA HÀ NỘI TRƯỜNG ĐẠI HỌC CƠNG NGHỆ Hồng Xn Phương XÂY DỰNG QUY TRÌNH VÀ CÔNG CỤ BIÊN TẬP DỮ LIỆU BIÊN GIỚI, ĐỊA GIỚI CHO NỀN TẢNG CUNG CẤP DỊCH VỤ ĐỊA CHỈ VIỆT NAM Ngành: Hệ thống thông tin Chuyên ngành: Hệ thống thông tin Mã Số: 8480104.01 LUẬN VĂN THẠC SĨ HỆ THỐNG THÔNG TIN NGƯỜI HƯỚNG DẪN KHOA HỌC: TS Bùi Quang Hưng Hà Nội – 10/2020 i Mục lục LỜI CẢM ƠN LỜI CAM ĐOAN DANH MỤC CÁC KÝ HIỆU VÀ CHỮ VIẾT TẮT DANH MỤC BẢNG BIỂU DANH MỤC HÌNH VẼ CHƯƠNG 1:GIỚI THIỆU 1.1ĐẶT VẤN ĐỀ, ĐỊNH HƯỚNG NGHIÊN CỨU 1.2MỤC TIÊU CỦA LUẬN VĂN 1.3PHẠM VI NGHIÊN CỨU CỦA LUẬN VĂN 1.4NỘI DUNG CỦA LUẬN VĂN CHƯƠNG 2: TỔNG QUAN VỀ DỮ LIỆU BIÊN GIỚI ĐỊA GIỚI CHO NỀN TẢNG CUNG CẤP DỊCH VỤ ĐỊA CHỈ 2.1NỀN TẢNG CUNG CẤP DỊCH VỤ ĐỊA CHỈ VIỆT 2.1.1Giới th 2.1.2Bản đồ 2.1.3Loại 2.2DỮ LIỆU BIÊN GIỚI, ĐỊA GIỚI 2.2.1Bản đồ 2.2.2Biên gi 2.2.3Địa giớ 2.2.4Bản đồ 2.2.5Hệ quy 2.2.6OSM CHƯƠNG 3: XÂY DỰNG QUY TRÌNH VÀ CƠNG CỤ BIÊN TẬP DỮ LIỆU BIÊN GIỚI ĐỊA GIỚI 3.1QUY TRÌNH BIÊN TẬP DỮ LIỆU BIÊN GIỚI ĐỊA 3.2TRÍCH XUẤT DỮ LIỆU BIÊN GIỚI QUỐC GIA V CHÍNH TỪ TẬP DỮ LIỆU BẢN ĐỒ ĐỊA HÌNH 3.3GỘP CÁC MẢNH BẢN ĐỒ THEO CẤP HÀNH CH 3.3.1Gộp cá ii 3.3.2Loại bỏ 3.4 3.5 3.6 BỔ SUNG THƠNG TIN HÀNH CHÍNH CẤP HUY SỬA LỖI SAU KHI GỘP CHUYỂN ĐỔI HỆ QUY CHIẾU TỪ VN2000 SA 3.6.1Tham s 3.6.2Thêm p 3.6.3Chuyển 3.7 XÂY DỰNG CÔNG CỤ CHUYỂN ĐỔI DỮ LIỆU BOUNDARIES TRÊN OSM 3.7.1Cấu trú 3.7.2Các bư 3.7.3Quy trì CHƯƠNG 4:KẾT QUẢ VÀ ĐÁNH GIÁ KẾT LUẬN TÀI LIỆU THAM KHẢO iii LỜI CẢM ƠN Trước tiên xin dành lời cảm ơn chân thành sâu sắc đến thầy giáo, TS Bùi Quang Hưng – người hướng dẫn, khuyến khích, bảo tạo cho tơi điều kiện tốt từ bắt đầu hồn thành cơng việc Tơi xin dành lời cảm ơn chân thành tới thầy cô giáo khoa Công nghệ thông tin, trường Đại học Công nghệ, ĐHQGHN tận tình đào tạo, cung cấp cho kiến thức vô quý giá tạo điều kiện tốt cho suốt trình học tập, nghiên cứu trường Đồng thời tơi xin cảm ơn tất người thân gia đình tơi tồn thể bạn bè người giúp đỡ, động viên vấp phải khó khăn, bế tắc Cuối cùng, tơi xin chân thành cảm ơn đồng nghiệp Trung tâm tích hợp liên ngành giám sát trường - FIMO giúp đỡ, tạo điều kiện thuận lợi cho tơi học tập nghiên cứu chương trình thạc sĩ Đại học Công nghệ, ĐHQGHN Luận văn hỗ trợ đề tài nghiên cứu ứng dụng phát triển công nghệ cấp quốc gia: "Nghiên cứu xây dựng Nền tảng cung cấp dịch vụ liệu địa Việt Nam phục vụ phát triển ứng dụng dân sinh”, Mã số: ĐTCT-KC-4.0-03/19/25 iv LỜI CAM ĐOAN Tôi xin cam đoan luận văn thạc sĩ hệ thống thơng tin “Xây dựng quy trình cơng cụ biên tập liệu biên giới, địa giới cho tảng cung cấp dịch vụ địa Việt Nam” cơng trình nghiên cứu riêng tơi, khơng chép lại người khác Trong toàn nội dung luận văn, điều trình bày cá nhân tơi tổng hợp từ nhiều nguồn tài liệu Tất nguồn tài liệu tham khảo có xuất xứ rõ ràng hợp pháp Tơi xin hồn tồn chịu trách nhiệm chịu hình thức kỷ luật theo quy định cho lời cam đoan Hà Nội, ngày 01 tháng 10 năm 2020 Hoàng Xuân Phương v DANH MỤC CÁC KÝ HIỆU VÀ CHỮ VIẾT TẮT Thuật ngữ, khái niệm Các từ viết tắt CSDL OSM NĐL GIS ArcMap Merge Dissolve VNPost APIs Node Way Relation admin_level vi DANH MỤC BẢNG BIỂU Bảng Số lượng đơn vị địa giới hành tính đến 01/10/2020 Bảng 3-1 Bảng luật topology ArcMap Bảng 3-2 Bảng múi ch Bảng 4-1 1/50.000 Dữ liệu biên Bảng 4-2 Địa danh hà vii DANH MỤC HÌNH VẼ Hình ảnh 2.1 Kiến trúc tổng thể tảng cung cấp dịch vụ liệu địa Việt Nam Hình ảnh.2.2 Giao diện OSM 15 Hình ảnh 3.1 Kiến trúc tổng quan tảng cung cấp dịch vụ địa 16 Hình ảnh 3.2 Các bước biên tập liệu biên giới địa giới Việt Nam 18 Hình ảnh 3.3 Cấu trúc liệu đồ địa hình 1/50.000 19 Hình ảnh 3.4 VN2000 múi 30 cho FME 20 Hình ảnh 3.5 Chuyển đổi liệu sang shapefile 21 Hình ảnh 3.6 Các shapefile thu 22 Hình ảnh 3.7 Các bước gộp liệu .23 Hình ảnh 3.8 Cơng cụ Merge ArcMap 24 Hình ảnh 3.9 Kết sau Merge 24 Hình ảnh 3.10 Cơng cụ Dissolve ArcMap 25 Hình ảnh 3.11 Kết sau Dissolve 26 Hình ảnh 3.12 Bảng liệu ranh giới địa giới cấp xã sau gộp .27 Hình ảnh 3.13 Bảng liệu ranh giới địa giới cấp huyện sau gộp 27 Hình ảnh 3.14 Bảng liệu ranh giới địa giới cấp tỉnh sau gộp 28 Hình ảnh 3.15 Join sử dụng ArcMap 29 Hình ảnh 3.16 Kết thu sau join 30 Hình ảnh 3.18 Luật must not have gaps 36 Hình ảnh 3.19 Các vùng bị lỗi topology .37 Hình ảnh 3.20 Lỗi chồng đè polygon .38 Hình ảnh 3.21 Lỗi polygon khơng khép kín 38 Hình ảnh 3.22 Lỗi đường phân chia ranh giới mảnh 39 Hình ảnh 3.23 Lý lịch đồ 40 Hình ảnh 3.24 Công cụ projections and transformation 41 Hình ảnh 3.25 Thiết lập tham số cho projections and transformation 42 viii Hình ảnh 3.26 Thiết lập tham số cho projections and transformation 43 Hình ảnh 3.27 Chuyển đổi hệ quy chiếu 43 Hình ảnh 3.28 Kết sau chuyển đổi 44 Hình ảnh 3.29 Bảng admin boundaries Việt Nam OSM 45 Hình ảnh 3.30 Cấu trúc tập tin OSM 46 Hình ảnh 3.31 Polygon sang lines QGIS 48 Hình ảnh 3.32 v.clean QGIS 48 Hình ảnh 3.33 Trước sử dụng v.clean 49 Hình ảnh 3.34 Sau sử dụng v.clean 50 Hình ảnh 3.35 Dữ liệu gốc 50 Hình ảnh 3.36 Dữ liệu sau chạy v.clean 51 Hình ảnh 3.37 Tập tin OSM chứa thông tin đường biên giới địa giới Việt Nam .52 Hình ảnh 4.1 Nội dung tập tin OSM 54 Hình ảnh 4.2 Bản đồ số việt đồ .55 Hình ảnh 4.3 Chồng lớp đồ Việt đồ 56 Hình ảnh 4.4 Bản đồ số GIS Chính phủ 57 Hình ảnh 4.5 Chồng lớp nên đồ GIS Chính phủ 58 52 Hình ảnh 3.37 Tập tin OSM chứa thông tin đường biên giới địa giới Việt Nam 53 CHƯƠNG 4: KẾT QUẢ VÀ ĐÁNH GIÁ Kết chương trình biên tập liệu biên giới, địa giới cho Nền tảng cung cấp dịch vụ địa Việt Nam mơ tả đây: Kết thúc q trình chuyển đổi liệu sang tập tin liệu OSM, thu kết biên giới địa giới cho 63 tỉnh thành, 708 huyện 11.161 xã Bảng 4-1 Dữ liệu biên giới địa giới biên tập từ CSDL địa hình 1/50.000 STT Tồn đường ranh giới địa giới sau biên tập mô tả tập tin OSM với: - 1.500.206 Node: riêng biệt, mô tả tọa độ điểm ranh giới địa giới tập tin OSM Cấp tỉn Cấp hu Cấp xã - 39.621 Way: riêng biệt, mô tả thông tin đường ranh giới địa giới tập tin OSM 54 - 11.385 Relation: riêng biệt, mô tả thông tin liên kết Way tập tin OSM Hình ảnh 4.1 Nội dung tập tin OSM Đối chiếu với số dịch vụ đồ số nước GIS Chính Phủ (http://gis.chinhphu.vn/) Việt Bản đồ (http://maps.vietbando.com/) thấy liệu chuyển đổi khớp bao phủ toàn Việt Nam 55 Hình ảnh 4.2 Bản đồ số Việt đồ 56 Hình ảnh 4.3 Chồng lớp nên đồ Việt Bản đồ 57 Hình ảnh 4.4 Bản đồ số GIS Chính Phủ 58 Hình ảnh 4.5 Chồng lớp nên đồ GIS Chính Phủ So sánh với liệu địa giới hành GIS phủ Việt đồ thấy đường biên giới địa giới sau chuyển đổi từ liệu đồ 1/50.000 khớp với bao phủ toàn Việt Nam 59 Nhưng bên cạnh nguồn liệu cũ từ năm 2013 nên liệu địa giới hành sau trích xuất có số vùng liệu khơng cịn xác so với thời điểm Bảng 4-2 Địa danh hành Việt Nam tính tới 01/10/2020 STT Từ bảng [4-1] bảng [4-2] đối chiếu lại thấy biến đổi từ năm 2013 đến năm 2020: - Cấp hành cấp tỉnh: Dữ liệu hành cấp tỉnh/thành phố trực thuộc trung ương khơng có thay đổi; - Cấp hành cấp Huyện: o Thành phố: Tăng từ 64 lên 77 o Thị xã: Tăng từ 47 lên 49 o Quận: Giữ nguyên 49 o Huyện: Giảm từ 548 xuống 532 - Cấp hành cấp xã: Cấp tỉn Cấp hu Cấp xã o Xã: Giảm từ 9.001 xuống 8.342 o Phường: Tăng từ 1.545 lên 1.680 60 o Thị trấn: Giảm từ 615 xuống 610 61 KẾT LUẬN Kết đạt được: Qua trình tìm hiểu nghiên cứu luận văn giải tốn là: - Xây dựng quy trình công cụ biên tập liệu biên giới, địa giới cho Nền tảng cung cấp dịch vụ địa Việt Nam - Luận văn thực công việc từ việc bóc tách liệu biên giới địa giới đồ địa hình 1/50.000, gộp mảnh đồ, chuyển đổi hệ quy chiếu cho liệu việc chuyển đổi liệu sang tập tin OSM - Biên tập chỉnh sửa liệu danh giới hành Việt Nam tới cấp xã bao gồm: 63 tỉnh thành, 708 huyện 11.161 xã Hạn chế: - Quy trình phương pháp thực yêu cầu người thực phải có am hiểu định GIS xử lý liệu GIS - CSDL địa hình cũ so với thời điểm tại, nên địa danh hành biên giới địa giới chưa cập nhật với thời điểm - Một số vùng liệu tập liệu gốc không đầy đủ khuyết thiếu - Khi cập nhật liệu đồ địa hình 1/50.000 yêu cầu cần phải thực lại quy trình từ đầu, lựa chọn vùng bị sửa đổi để cập nhật chọn vùng thực với bước trích xuất liệu biên giới địa giới gộp mảnh đồ Đến bước xử lý sau bắt buộc phải xử lý toàn Việt Nam 62 TÀI LIỆU THAM KHẢO [1] Thủ tướng Chính phủ, “Quyết định số 677/QĐ-TTg Thủ tướng Chính phủ : Về việc phê duyệt Đề án ‘Phát triển Hệ tri thức Việt số hóa.’” [2] Quốc hội, “Luật Đo đạc Bản đồ số 27/2018/QH14 ngày 14/6/2018, hiệu lực thi hành từ ngày 01/01/2019.” [3] Bộ Tài nguyên Môi trường, Thông tư số 20/2014/TT-BTNMT Bộ Tài nguyên Môi trường : Quy định kỹ thuật mô hình cấu trúc, nội dung sở liệu địa lý tỷ lệ 1:50.000, vol 85, no 2014, pp 2071–2079 [4] Tổng cục địa Chính, “Thơng tư 973/2001/TT-TCĐC Tổng cục Địa việc hướng dẫn áp dụng hệ quy chiếu hệ tọa độ quốc gia VN2000.” [5] “OpenStreetMap.” https://www.openstreetmap.org/#map=18/21.03629/105.78499 (accessed Sep 03, 2020) [6] L He, G Wu, D Dai, L Chen, and G Chen, “Data conversion between CAD and GIS in land planning,” in 2011 19th International Conference on Geoinformatics, Jun 2011, pp 1–4, doi: 10.1109/GeoInformatics.2011.5981193 [7] D C Docan, “Learning ArcGIS for Desktop : create, analyze, and map your spatial data with ArcGIS for Desktop,” Learn ArcGIS Deskt., no March, 2016 [8] C WRITERS and and other Rhonda Glennon, “ArcMap Tutorial,” Far, vol 5221112212, no 52, pp 227–19227, 2006, doi: 10.1007/s00779-0140815-y [9] QGIS Development Team, “QGIS geographic information system developers manual,” Open Source Geospatial Found Proj., pp 1–625, 2020, [Online] Available: http://www.qgis.org/wiki/Developers_Manual [10] UNHCR, “Mapping With Qgis for,” pp 1–14, 2017 [11] Z U Ahmed, T J Krupnik, and M Kamal, “Introduction to basic GIS and spatial analysis using QGIS : Applications in Bangladesh,” CIMMYTBangladesh, no May, p 146, 2018 [12] T R Control, “Using the JOSM Editor.” [13] JOSM Editor Basic Manual, “Java OpenStreetMap Editor Basic Manual.” [14] “Combining Spatial Data in ArcMap | GeoNet, The Esri Community | GIS and Geospatial Professional Community.” https://community.esri.com/groups/technicalsupport/blog/2014/12/02/combining-spatial-data-in-arcmap (accessed Sep 63 03, 2020) [15] “Topology in ArcGIS—Help | ArcGIS for Desktop.” https://desktop.arcgis.com/en/arcmap/10.3/manage-data/topologies/topologyin-arcgis.htm (accessed Sep 03, 2020) [16] IHO, “User Handbook of Datum Transformations involving WGS 84,” vol 2003, no 60, p 112, 2008 [17] X Ye, X Cao, D Qiu, J Cao, and Y Wang, “Study and Realization of Coordinate Conversion in Vehicle Navigation,” in 2009 International Symposium on Intelligent Ubiquitous Computing and Education, May 2009, pp 517–520, doi: 10.1109/IUCE.2009.81 [18] V Janssen, “Understanding coordinate reference systems, datums and transformations,” Int J Geoinformatics, vol 5, no 4, pp 41–53, 2009 [19] Bộ Tài nguyên Môi trường, “Quyết định 05/2007/QĐ-BTNMT Bộ Tài nguyên Mơi trường sử dụng hệ thống tham số tính chuyển hệ tọa độ quốc tế WGS-84 hệ tọa độ quốc gia VN-2000.” [20] “Tag:boundary=administrative - OpenStreetMap Wiki.” https://wiki.openstreetmap.org/wiki/Tag:boundary%3Dadministrative (accessed Sep 30, 2020) [21] “JOSM.” https://josm.openstreetmap.de/ (accessed Sep 03, 2020) ... QUAN VỀ DỮ LIỆU BIÊN GIỚI ĐỊA GIỚI CHO NỀN TẢNG CUNG CẤP DỊCH VỤ ĐỊA CHỈ 2.1NỀN TẢNG CUNG CẤP DỊCH VỤ ĐỊA CHỈ VIỆT 2.1. 1Giới th 2.1.2Bản đồ 2.1.3Loại 2.2DỮ LIỆU BIÊN GIỚI, ĐỊA GIỚI 2.2.1Bản... phí tảng Hình ảnh.2.2 Giao diện OSM 16 CHƯƠNG 3: XÂY DỰNG QUY TRÌNH VÀ CÔNG CỤ BIÊN TẬP DỮ LIỆU BIÊN GIỚI ĐỊA GIỚI Dữ liệu biên giới địa giới tảng cung cấp dịch vụ địa biên tập từ liệu đồ địa. .. cơng cụ biên tập liệu biên giới, địa giới cho Nền tảng cung cấp dịch vụ địa Việt Nam” làm đề tài nghiên cứu Đề tài nhằm mục đích nghiên cứu Xây dựng quy trình công cụ biên tập liệu biên giới, địa