Cơ sở dữ liệu Địa chất – Địa vật lý biển được tổ chức theo mô hình dữ liệu không gian hướng đối tượng của hệ thống thông tin địa lý (GIS), các dữ liệu được tích hợp t[r]
(1)XÂY DỰNG CẤU TRÚC CSDL ĐỊA CHẤT & ĐỊA VẬT LÝ BIỂN BẰNG PHẦN MỀM ARCGIS 9.3 TỪ CÁC KẾT QUẢ NGHIÊN CỨU, ĐIỀU TRA, KHẢO SÁT CỦA VIỆN ĐỊA CHẤT & ĐỊA VẬT LÝ BIỂN
Trịnh Hoài Thu
Email: hoaithu0609@hotmail.com, ththu@imgg.vast.vn Viện Địa chất Địa vật lý Biển -
Viện Hàn lâm Khoa học Công nghệ Việt Nam
Tóm tắt:
Bài viết bước đầu nghiên cứu đưa đề xuất cấu trúc khung sở liệu Địa chất – Địa vật lý biển phần mềm ArcGIS 9.3 khuôn khổ đề tài, dự án được thực Viện Địa chất – Địa vật lý biển Với mục đích đưa cách thức tổ chức, lưu trữ liệu không gian đồ, số liệu khơng gian,… máy tính phần mềm ArcGIS 9.3 nhằm đem lại hiệu tối ưu trình khai thác, sử dụng liệu, phân tích liệu phục vụ cơng trình nghiên cứu viện Hơn cịn đảm bảo tính cập nhật mới, tính đồng bộ, khả tích hợp cao liệu thuộc bộ, viện, ban ngành khác toàn quốc
1 Mở đầu
Công nghệ tin học bước tiến có tính đột phá nhân loại, đánh dấu thời kỳ mới, kỷ nguyên phát triển khoa học, kỹ thuật Công nghệ tin học ngày phát triển ứng dụng rộng rãi hầu hết ngành nghề lĩnh vực sống Ứng dụng công nghệ tin học cho nghiên cứu khoa học chuyên ngành Địa chất – Địa vật lý biển lĩnh vực khơng nằm ngồi tác động Đối với cơng tác nghiên cứu khoa học cơng nghệ tin học cơng cụ đắc lực hỗ trợ cho nghiên cứu, xây dựng mơ hình thử nghiệm
Cơ sở liệu Địa chất – Địa vật lý biển hệ thống hợp liệu ngành thuộc lĩnh vực biển tài nguyên biển, thuộc phạm vi quản lý Viện Hàn Lâm Khoa học Công nghệ Việt Nam Cơ sở liệu Địa chất – Địa vật lý biển tổ chức theo mô hình liệu khơng gian hướng đối tượng hệ thống thông tin địa lý (GIS), liệu tích hợp thành phần hạ tầng thông tin địa lý (VSDI), chức hệ thống cập nhật thông tin, quản lý, phân tích, trình bày phân phối thơng tin Địa chất – Địa vật lý biển nhằm phục vụ phủ quan quản lý nhà nước tổ chức cấp trung ương; viện, bộ, ngành; nhu cầu sử dụng nghiên cứu khoa học Cơ sở liệu đầu mối điện tử nhằm tập hợp ngân hàng liệu ngành cung cấp chế để đơn vị cá nhân ngành phạm vi toàn quốc khai thác, sử dụng chung với nhiều mức truy nhập khác Chính vậy, việc xây dựng liệu cần phải tuân theo trình tự định nhằm đảm bảo tính hiệu cho người sử dụng
(2)mới giới hạn lĩnh vực lưu trữ, in ấn tư liệu đồ công nghệ GIS Các ứng dụng GIS thuộc lĩnh vực quản lý, điều hành, trợ giúp định dừng mức thử nghiệm, cần thời gian đầu tư đưa vào ứng dụng thức Do việc đưa cấu trúc sở liệu Địa chất – Địa vật lý biển dựa phần mềm ArcGIS 9.3 cần thiết
2 Phương pháp xây dựng khung sở liệu Địa chất – Địa vật lý biển phần mềm ArcGIS 9.3
Cơ sở liệu Địa chất – Địa vật lý biển xây dựng dựa tảng đề tài, dự án thực Viện Địa chất – Địa vật lý biển, với tham vọng đưa cấu trúc liệu có tính quy chuẩn cho tồn liệu thuộc viện, có đặc tính tương thích (có thể tích hợp, đồng hóa) với hệ thống liệu thuộc bộ, ban ngành, mặt khác sở liệu phải đảm bảo tính mở, tính cập nhật thường xuyên, tính phân tích thực tốn Do đó, ArcGIS 9.3 phần mềm đáp ứng tương đối tốt yêu cầu mà sở liệu đặt
Cơ sở liệu Địa chất – địa vật lý biển bao gồm Siêu liệu (Metadata) liệu thực đo, Siêu liệu thành phần giới thiệu thông tin chung liên quan đến dự án Các liệu thực đo phân tách thành hai loại liệu không gian liệu phi không gian
Dữ liệu không gian chứa đựng thơng tin vị trí, hình dạng đối tượng: địa hình, địa mạo, địa chất, tài ngun khống sản lượng, trầm tích đáy, cấu trúc đệ tam, đẳng dày trầm tích Kainozoi, Đệ tứ, động đất, dị thường trọng lực Fai, dị thường trọng lực Bughe, dị thường từ, cấu trúc kiến tạo
Dữ liệu phi không gian (dữ liệu thuộc tính): diễn tả đặc tính, số lượng, mối quan hệ hình ảnh đồ với vị trí địa lý chúng Các liệu phi không gian tồn định dạng bảng biểu, gắn kết trực tiếp với đối tượng không gian kết nối mã riêng cho đối tượng Do đó, yêu cầu đối tượng sở liệu phải đảm bảo tính mã (ID) Các liệu không gian phải chuẩn hóa tuân thủ quy luật không gian
Cơ sở liệu Địa chất - địa vật lý biển xây dựng dựa nguyên tắc phân nhánh liệu, lớp liệu (Feature class) chung đặc tính lớn quản lý nhóm liệu (Feature Dataset) Các nhóm liệu quản lý kho liệu (Personal Geodatabase File Geodatabase) Đối với liệu phi không gian không gắn kết trực tiếp với liệu khơng gian ngồi việc lưu trữ dạng bdf kho liệu (Personal Geodatabase File Geodatabase), liệu cho phép tồn nhiều định dạng khác excel, word, image,… Với cách thức tổ chức liệu đảm bảo tính chặt chẽ, khơng trùng lặp liệu hiệu khai thác liệu cao [5, 3]
(3)Hình Mơ hình tổ chức liệu Địa chất & Địa vật lý biển 3 Khung sở liệu Địa chất – địa vật lý biển phần mềm ArcGIS
(4)độ chi tiết, mức độ đầy đủ liệu địa lý liệu địa chất – địa vật lý biển; Thông tin mô tả mục đích sử dụng trạng liệu; Thông tin mô tả định dạng liệu; Thông tin phạm vi không gian thời gian liệu; Thông tin đơn vị xây dựng siêu liệu; Ngày lập siêu liệu [6, 1]
Theo mơ hình tổ chức liệu minh họa hình 1, liệu Địa chất – Địa vật lý biển tổ chức thành ba cấp:
Cấp 1: Geodatabase hay gọi kho liệu, chứa đựng đối tượng liệu dạng không gian thuộc tính sở liệu Địa chất – Địa vật lý biển
Cấp 2: Feature dataset nhóm lớp thơng tin Geodatabase Đây nhóm đối tượng khơng gian có chung số thuộc tính có tính tùy thuộc vào mục đích, chun mơn ngành Các đối tượng dạng liệu đo đạc thực tế từ viện từ đơn vị khác phục vụ cho công tác khai thác, nghiên cứu viện nên đưa quy định chuẩn thông tin nhằm phù hợp với mục đích viện Căn vào liệu mục tiêu thực tế, nhóm liệu CSDL bao gồm 14 nhóm chính: Địa hình, Địa mạo, Địa chất, Tài ngun khống sản lượng, Trầm tích đáy, Cấu trúc đệ tam, Đẳng dày trầm tích Kainozoi, Đệ Tứ, Động đất, Dị thường trọng lực Fai, Dị thường trọng lực Bughe, Dị thường từ, Cấu trúc kiến tạo, Thông tin tư liệu
Cấp 3: Feature class lớp thông tin loại đối tượng chứa đựng Feature dataset Mỗi lớp thông tin chứa đựng thơng tin thuộc tính đối tượng Cụ thể:
Nhóm liệu Địa hình gồm lớp thông tin đường đẳng sâu, điểm độ sâu, phân tầng độ sâu có nội dung thơng tin mã loại, giá trị độ sâu, thông tin mô tả khác Các lớp thông tin dạng địa hình đặc biệt, hệ thống đường bờ, lịng sơng cổ, hướng dịng chảy có nội dung thơng tin mã loại, thông tin mô tả khác cho loại đối tượng
Nhóm liệu Địa mạo gồm lớp thơng tin địa hình thềm lục địa, địa hình sườn lục địa, địa hình chân lục địa, địa hình đáy biển thẳm đối tượng khác Mỗi lớp thông tin quy định chặt chẽ kiểu định dạng liệu, nội dung thuộc tính lớp dựa theo thông tin thực tế đối tượng
Nhóm liệu Địa chất gồm lớp thông tin địa tầng, thành tạo magma, đứt gẫy đối tượng khác
Nhóm liệu Tài nguyên khoáng sản lượng gồm lớp thơng tin khống sản, mỏ dầu, mỏ khí
Nhóm liệu Trầm tích đáy gồm lớp thơng tin trầm tích, góc cắm
Nhóm liệu Cấu trúc Đệ Tam gồm lớp thông tin bể trầm tích Đệ Tam, mặt cắt cấu trúc tuyến, vị trí mặt cắt cấu trúc
(5)Nhóm liệu Đệ Tứ gồm lớp thơng tin cấu trúc đệ tứ, phun trào Bazan Đệ Tứ, San hô Pliocen – Đệ Tứ, ranh giới địa chất, vị trí lấy mẫu tuổi tuyệt đối, đường cong dao động mực nước biển
Nhóm liệu Động đất gồm lớp thông tin phân vùng động đất, yếu tố dạng điểm
Đối với nhóm liệu Dị thường trọng lực Fai gồm lớp thông tin đường đẳng trị dị thường trọng lực Fai, phân tầng dị thường trọng lực Fai
Đối với nhóm liệu Dị thường trọng lực Bughe gồm lớp thông tin đường đẳng trị dị thường trọng lực Bughe, phân tầng dị thường trọng lực Bughe
Nhóm liệu Dị thường từ gồm lớp thơng tin phân tầng dị thường từ, dị thường từ
Nhóm liệu Cấu trúc kiến tạo gồm lớp thông tin phân vùng kiểu vỏ, phân vùng kiến tạo, pha kiến tạo
Nhóm liệu Metadata gồm lớp thông tin tư liệu ảnh Viễn Thám, tư liệu ảnh khác, tư liệu đồ, tư liệu khác
Đối với lớp thông tin quy định định dạng liệu tùy thuộc vào đặc điểm đồ hình đối tượng theo quy định tiêu chí ngành điểm, đường, vùng hay text Ví dụ lớp thơng tin đứt gãy, đường đẳng trị trọng lực, đường đẳng sâu, có định dạng liệu đường; lớp thông tin phân tầng dị thường, phân vùng kiến tạo có định dạng liệu vùng; điểm độ sâu, góc cắm có định dạng liệu điểm
4 Cấu trúc lớp thông tin sở liệu Địa chất – Địa vật lý biển
Mỗi lớp thông tin sở liệu Địa chất – Địa vật lý biển chứa đựng nội dung thông tin đặc trưng cho đối tượng hay cịn gọi thơng tin thuộc tính Việc xây dựng thơng tin thuộc tính quy định theo quy chuẩn định, chi tiết hóa trường thơng tin Mỗi trường thông tin phải tuân theo quy tắc cụ thể kiểu liệu (Text, Interger, Double, Float, Date, ) độ dài trường tùy thuộc thông tin thuộc tính loại đối tượng
Ví dụ cấu trúc bảng thuộc tính lớp thơng tin đường đẳng sâu thuộc nhóm địa Bảng đây:
Bảng 1: Thơng tin thuộc tính sở liệu Địa chất – Địa vật lý biển
Thơng tin thuộc tính
Kiểu liệu
Tên trường Mô tả
Ma_loai Mã nhận dạng đường đẳng sâu Integer
Mota Mô tả Text (50)
Dosau Giá trị độ sâu Double
(6)5 Giới thiệu phần mềm ArcGIS 9.3 với chức quản lý phân tích liệu Với ưu hẳn phần mềm quản lý liệu khác, khả quản lý lưu trữ liệu không gian, phi không gian modul ArcCatalog, ArcGIS 9.3 cịn có modul ArcToolbox hỗ trợ trực tiếp cho trình tìm kiếm, phân tích, thống kê liệu, kết nối liệu khơng gian với liệu phi không gian Dưới số minh họa khung CSDL Địa chất – Địa vật lý biển phần mềm ArcGIS 9.3 (Hình - Hình 6) [2]
Hình Siêu liệu (Metadata)
(7)Hình Cấu trúc lớp thơng tin nhóm lớp thơng tin sở liệu
i Việt Nam, u địa chất,