Luận văn tốt nghiệp bước đầu nghiên cứu ứng dụng arcgis 9 3 trong xây dựng dữ liệu bản đồ số

TRƯỜNG ðẠI HỌC CẦN THƠ KHOA MÔI TRƯỜNG VÀ TÀI NGUYÊN THIÊN NHIÊN BỘ MÔN TÀI NGUYÊN ðÂT ðAI  LÂM THỊ KIM XUYẾN BƯỚC ðẦU NGHIÊN CỨU ỨNG DỤNG ARCGIS 9.3 TRONG XÂY DỰNG DỮ LIỆU BẢN ðỒ SỐ LUẬN VĂN TỐT NGHIỆP KỸ SƯ NGÀNH QUẢN LÝ ðẤT ðAI Cần Thơ, 2010 TRƯỜNG ðẠI HỌC CẦN THƠ KHOA MÔI TRƯỜNG VÀ TÀI NGUYÊN THIÊN NHIÊN BỘ MÔN TÀI NGUYÊN ðÂT ðAI  LUẬN VĂN TỐT NGHIỆP BƯỚC ðẦU NGHIÊN CỨU ỨNG DỤNG ARCGIS 9.3 TRONG XÂY DỰNG DỮ LIỆU BẢN ðỒ SỐ Cán hướng dẫn: Ths TRẦN VĂN HÙNG Sinh viên thực hiện: LÂM THỊ KIM XUYẾN (4074942) Lớp : QLðð – K33A1 Cần Thơ, 2010 TRƯỜNG ðẠI HỌC CẦN THƠ KHOA MÔI TRƯỜNG VÀ TÀI NGUYÊN THIÊN NHIÊN BỘ MÔN TÀI NGUYÊN ðẤT ðAI - XÁC NHẬN CỦA BỘ MÔN TÀI NGUYÊN ðẤT ðAI Chứng nhận báo cáo luận văn tốt nghiệp với ñề tài: “Bước ñầu nghiên cứu ứng dụng ArcGIS 9.3 xây dựng liệu ñồ số” Do sinh viên: Lâm Thị Kim Xuyến - lớp Quản Lý ðất ðai K33A1 - Khoa Môi Trường Tài Nguyên Thiên Nhiên - Trường ðại Học Cần Thơ thực từ ngày 15/08/2010 ñến 15/11/2010, môn Tài Nguyên ðất ðai - Khoa Môi Trường Tài Nguyên Thiên Nhiên - Trường ðại Học Cần Thơ Nhận xét: Cần Thơ, ngày ……tháng… năm 2010 i TRƯỜNG ðẠI HỌC CẦN THƠ KHOA MÔI TRƯỜNG VÀ TÀI NGUYÊN THIÊN NHIÊN BỘ MÔN TÀI NGUYÊN ðẤT ðAI  NHẬN XÉT CỦA CÁN BỘ HƯỚNG DẪN Chứng nhận chấp thuận báo cáo luận văn tốt nghiệp ngành Quản Lý ðất ðai ðề tài: “Bước ñầu nghiên cứu ứng dụng ArcGIS 9.3 xây dựng liệu ñồ số” Do sinh viên Lâm Thị Kim Xuyến thực hiện, môn Tài Nguyên ðất ðai, từ ngày 15/08/2010 ñến 15/11/2010 Nhận xét cán hướng dẫn: Kính trình Hội đồng chấm luận văn tốt nghiệp thông qua Cần Thơ, ngày ……tháng… năm 2010 Cán hướng dẫn Ths Trần Văn Hùng ii TRƯỜNG ðẠI HỌC CẦN THƠ KHOA MÔI TRƯỜNG VÀ TÀI NGUYÊN THIÊN NHIÊN BỘ MÔN TÀI NGUYÊN ðẤT ðAI  NHẬN XÉT CỦA HỘI ðỒNG BÁO CÁO Hội ñồng chấm báo cáo luận văn tốt nghiệp ñã chấp thuận báo cáo với ñề tài: BƯỚC ðẦU NGHIÊN CỨU ỨNG DỤNG ARCGIS 9.3 TRONG XÂY DỰNG DỮ LIỆU BẢN ðỒ SỐ Do sinh viên Lâm Thị Kim Xuyến thực bảo vệ trước hội ñồng Ngày tháng năm 2010 Báo cáo Luận văn tốt nghiệp ñược Hội ñồng ñánh giá mức: Ý kiến Hội ñồng: Cần Thơ, ngày ……tháng… năm 2010 Chủ tịch Hội ñồng iii LỊCH SỬ CÁ NHÂN  Họ tên: Lâm Thị Kim Xuyến Ngày sinh : 02/10/1988 Nơi sinh : Long Mỹ - Hậu Giang Nguyên quán: Long Mỹ - Hậu Giang Họ tên cha: Lâm Văn Hồng Họ tên mẹ: Lê Thị Vẹn Tốt nghiệp phổ thông trung học trường THPT Long Mỹ- Huyện Long Mỹ - Tỉnh Hậu Giang năm 2006 Trúng tuyển vào trường ðại Học Cần Thơ năm 2007 thuộc khoa Nông Nghiệp Và Sinh Học Ứng Dụng ngành Quản lý ðất ñai iv LỜI CẢM TẠ  Sau thời gian học tập vất vả em ñã cố gắng cuối ñã ñến với cổng trường đại học Với lịng u nghề tận tụy mình, q thầy trường truyền ñạt cho em kiến thức vô quý báu ðặc biệt quý thầy cô Bộ môn Tài Nguyên ðất ðai thuộc khoa Môi trường Tài Nguyên Thiên Nhiên tận tâm dìu dắt em q trình học tập Xin gửi lời biết ơn sâu sắc ñến Thầy Trần Văn Hùng ñã trực tiếp hướng dẫn em hồn thành đề tài Xin cảm ơn Thầy Phạm Thanh Vũ tận tình giúp đỡ tạo điều kiện thuận lợi để em hồn thành đề tài Xin cảm ơn cô Huỳnh Thị Thu Hương cố vấn học tập, ñã ñộng viên ñịnh hướng cho em ñể em làm tốt luận văn Con xin cảm ơn ba mẹ anh chị ñã ñộng viên nhắc nhở suốt trình học tập tạo điều kiện tốt để có kết ngày hôm Xin chân thành cảm ơn bạn lớp Quản Lý ðất ðai K33A1&A2 ñã ñộng viên giúp đỡ tơi q trình học tập thực luận văn Trân trọng kính chào! Lâm Thị Kim Xuyến v LỜI CAM ðOAN Tơi xin cam đoan cơng trình nghiên cứu thân Các số liệu, kết trình bày luận văn trung thực chưa cơng bố luận văn trước ñây Cần Thơ, ngày … tháng … năm 2010 Tác giả luận văn Lâm Thị Kim Xuyến vi TĨM LƯỢC Cơng nghệ thơng tin tập hợp ngành khoa học kỹ thuật nhằm giải vấn ñề thu nhận, quản lý, xử lý, truyền cung cấp thơng tin ðặc biệt hết ñã công cụ ñắc lực ngành nghề Hệ thống thơng tin địa lý (Geographic Imformation System - GIS) phần mềm mạnh có nhiều ứng dụng nhiều ngành GIS nhánh công nghệ thơng tin hình thành vào năm 1960 phát triển rộng rãi 10 năm lại ñây; hệ thống quản lý, phân tích hiển thị tri thức ñịa lý Trong năm gần ñây việc ứng dụng GIS xây dựng quản lý ñồ nhiều ngành nghề hiệu quả, ñặc biệt ngành quản lý ñất ñai ArcGIS phần mềm GIS tích hợp nhiều cơng cụ với nhiều tính ưu việt, đáp ứng nhiều ứng dụng Ngồi cơng cụ có ArcToolbox với đầy đủ chức cơng cụ ArcMap mạnh ArcGIS Tuy nhiên, cho ñến phần mềm ArcGIS chưa ñược ứng dụng rộng Việt Nam Mặc dù GIS ñã ñược ứng dụng ñể xây dựng quản lý ñồ Việt Nam lâu song chưa ñồng ñịa phương ðể tạo ñiều kiện cho hệ thống quản lý ñất ñai nước có thống ñồng thời tìm phương pháp cách thiết lập đơn giản việc xây dựng ñồ số ñang quan tâm chuyên gia lĩnh vực GIS Với nhiều tính cơng cụ mạnh, ArcGIS 9.3 xây dựng ñược ñồ số theo hai phương pháp: xây dựng ñồ số từ ñồ giấy xây dựng ñồ số từ số liệu ño ñạc thực ñịa vii MỤC LỤC Xác nhận môn Xác nhận cán hướng dẫn Xác nhận hội ñồng báo cáo Lịch sử cá nhân Lời cảm tạ Lời cam đoan Tóm lược Mục lục Danh sách chữ viết tắt Danh sách hình Mở ñầu CHƯƠNG LƯỢC KHẢO TÀI LIỆU 1.1 Giới thiệu khái qt hệ thống thơng tin địa lý 1.1.1 Lịch sử phát triển hệ thống thơng tin địa lý 1.1.2 ðịnh nghĩa 1.2.3 Nhiệm vụ 1.2.4 Các dạng liệu 1.2.5 Một số ứng dụng 1.2 Giới thiệu khái quát ArcGIS 1.2.1 Các phần mềm 1.2.2 Các mơ hình liệu địa lý 1.3 Các cơng nghệ liên quan 1.4 Các khái niệm ArcGIS CHƯƠNG PHƯƠNG TIỆN PHƯƠNG PHÁP 2.1 Phương tiện 2.1.1 ðịa ñiểm nghiên cứu 2.1.2 Trang thiết bị phần mềm 2.1.3 Nguồn liệu 2.2 Phương pháp 2.2.1 Tìm tài liệu 2.2.2 Các bước cài đặt phần mềm ArcGIS 9.2 2.2.3 Bước đầu sử dụng cơng cụ 2.2.4 Sử dụng cơng cụ xây dựng đồ 2.2.5 Hồn chỉnh đồ CHƯƠNG KẾT QUẢ THẢO LUẬN 3.1 Các bước thành lạp ñồ từ ñồ giấy 3.1.1 Tạo Template 3.1.2 Nắn ñồ viii Trang i ii iii iv v vi vii viii x xi 2 4 11 13 13 19 22 22 26 26 26 26 26 26 26 26 33 33 33 35 35 35 37 3.1.6 Thanh công cụ Editor Tất chức biên tập thực thơng qua cơng cụ Editor Công cụ Edit Công cụ Sketch Công cụ Split Sketch Properties Lớp mục tiêu Công cụ Rotate Lệnh Edit Hộp thuộc tính Danh sách tác vụ Hình 3.45: Thanh cơng cụ Editor Sử dụng cơng cụ Sketch để tạo, sửa ñổi, thay ñổi hình dạng ñối tượng Tạo ñiểm vertex vị trí tọa ñộ tuyệt ñối: - Chọn công cụ vẽ Sketch Tool công cụ Editor - Kích phải chuột xuất hộp thoại kích chọn Absolute X,Y - Nhập tọa độ điểm vào gõ enter - Kết thúc nhập tọa ñộ click chột trái lần click chuột phải chọn Finish Sketch Sử dụng cơng cụ Intersection: tạo điểm hay vertex chỗ giao đường thẳng - Chọn cơng cụ vẽ Intersection Tool công cụ Editor - Trỏ trỏ vào ñường thẳng thứ muốn Intersection click - Chọn ñờng thẳng thứ xuất ñiểm muốn tạo giao ñiểm ñường thẳng 60 Hình 3.46: Sử dụng cơng cụ Intersection Sử dụng cơng cụ Distance - Distance: tạo điểm vertex từ giao điểm đường trịn - Chọn cơng cụ vẽ Distance- Distance Tool công cụ Editor - Click chuột lần thứ ñể tạo tâm ñường trịn nhấn phím D R để hộp thoại cho phép nhập đường kính bán kính lên - Tương tự, tạo tâm bán kính đường trịn thứ hai, lúc đường trịn giao ñiểm - Di chuyển chuột click chuột ñể chọn ñiểm muốn tạo ñiểm vertex giao điểm Bán kính 40 ðiểm Bán kính 55 Hình 3.47: Sử dụng cơng cụ Distance - Distance Sử dụng cơng cụ Midpoint: tạo điểm hay vertex ñiểm cho trước ñiểm ñầu ñiểm cuối đoạn thẳng 61 - Chọn cơng cụ Midpoint Tool công cụ Editor - Click lần thứ ñể tạo ñiểm ñầu - Click lần thứ hai ñể tạo ñiểm cuối - Sau click xong lần thứ hai điểm tạo thành Các cơng cụ tạo đối tượng hình vịng cung - Cơng cụ ArcTool cho phép tạo cung trịn Arc Tool End Start Hình 3.48: Sử dụng công cụ ArcTool - Công cụ Endpoint ArcTool cho phép vẽ cung trịn với điều kiện điểm đầu điểm cuối vịng cung sau xác định bán kính vịng cung End Endpoint ArcTool Start Hình 3.49: Sử dụng cơng cụ Endpoint ArcTool - Cơng cụ Tangent Tool tạo cung trịn nối tiếp với ñường thẳng ñã vẽ trước 62 Tangent Tool Hình 3.50: Sử dụng cơng cụ Tangent Tool - Cơng cụ Trace: Trace dọc theo đối tượng chọn, chọn ñối tượng, nhấp ñể bắt ñầu dừng Trace, nhấn O để định Offset Hình 3.51: Sử dụng công cụ Trace Menu ngữ cảnh Sketch Công cụ menu ngữ cảnh Sketch Hình 3.52: Menu ngữ cảnh Sketch 63 Tạo ñối tượng theo hướng tuyệt ñối so với hình - Chọn cơng cụ vẽ Sketch Tool - Nhấn tổ hợp phím Ctrl+ A kích phải chuột xuất hộp thoại kích chọn Derection - Nhập giá trị góc cần vẽ gõ Enter Tạo ñoạn thẳng hợp với ñoạn thẳng cuối đường thẳng theo góc mong muốn - Chọn cơng cụ vẽ Sketch Tool - Kích phải chuột xuất hộp thoại chọn Deflection - Nhập vào góc đo mong muốn gõ Enter - Nhấn tổ hợp phím Ctrl + L nhập chiều dài cạnh vào gõ Enter - Click chuột phải chọn Finish Sketch kết thúc lệnh Hướng = 30độ ðộ dài = 25m Hình 3.53: Tạo đường thẳng hợp góc Tạo đối tượng song song thẳng hàng với ñối tượng ñược chọn - Chọn công cụ vẽ Sketch - Click chọn ñiểm ñầu tiên ñối tượng từ ñiểm ñã biết tạo ñiểm ñầu tiên có tọa ñộ Absolutely X,Y ðưa chuột nằm cạnh chuẩn bị tạo đối tượng có cạnh song song thẳng hàng với cạnh chuẩn - Kích phải chuột xuất hộp thoại click chọn Paralell - Nhấn tổ hợp phím Ctrl + L nhập giá trị chiều dài vào gõ Enter - Kích phải chuột chọn Finish Sketch kết thúc lệnh Hình 3.54: Tạo đối tượng song song 64 3.1.7 Tạo trang in - Vào View chọn Layout View ñể chuyển sang trang in - Kích chuột phải vào trang in chọn Page and Print Setup - Chọn máy in xổ hộp thoại Printer Setup - Chọn khổ giấy hộp thoại Paper - Chọn ñơn vị hộp thoại Page - Chọn OK Hình 3.55: Hộp thoại Page and Print Setup 3.2 XÂY DỰNG BẢN ðỒ TỪ SỐ LIỆU ðO ðẠC 3.2.1 Chuyển ñổi tọa dộ file chuẩn Sau ño ñạc máy tồn đạc điện tử file liệu tọa độ có ñuôi *.txt nên phải chuyển dạng file chuẩn ArcGIS Mở file có *.txt phần mềm Microsoft Office Access ghi lại ñược file tên có *.mdb Các bước thực - Tạo thư mục tập ổ C (C:\baitapxuyen), copy file toadokmtdung.txt vào thư mục - Click chuột phải vào file vừa copy mở Microsoft Office Access Hình 3.56: Giao diện mở file Access 65 - Khi hình xuất hình sau Hình 3.57: Giao diện file toadokmtdung.txt mở Access - Tiếp tục thực bước hình sau Hình 3.58: ðổi chế độ hiển thị - Bấm Next, đánh dấu check vào Space Sau đó, nhấp vào ô Advanced hình sau 66 Hình 3.59: ðặt thông số - Khi đó, hình xuất hộp thoại Link Specification ðặt tên lại cho trường hộp Field Imformation cách nhấp vào trường muốn thay ñổi tên nhập tên vào Các thông số cịn lại để giá trị mặc định Bấm OK Hình 3.60: Hộp thoại ñặt tên trường 67 - Bấm Next Khi hình xuất hộp thoại sau Hình 3.61: Giao diện sau đổi tên trường - Tiếp tục bấm Next thấy xuất hộp thoại hình sau bấm Finish Hình 3.62: Giao diện hoàn thành thao tác - Khi bấm finish hình xuất hộp thoại sau bấm OK 68 Hình 3.63: Hộp thoại xác nhận hồn thành thao tác Hình 3.64: Giao diện Access hồn thành chuyển file *.txt 3.2.2 Chuyển tọa ñộ lên vẽ Trên ToolBar vào Tools/Add XY Data Khi hộp thoại Add XY Data xuất - Nhấp vào nút Browse ñể chọn file tọa ñộ vừa chuyển sang file chuẩn có tên “toadokmtdung.mdb” - Nhấp vào xổ hộp X Field chọn trường có tọa độ X - Nhấp vào xổ hộp Y Field chọn trường có tọa độ Y - Nhấp vào nút Edit để chọn hệ tọa độ check vào Show Details ñể hiển thị hệ tọa ñộ hộp Description 69 Hình 3.65: Hộp thoại Add XY Data - Sau bấm OK Khi tọa độ điểm hiển thị sau Hình 3.66: Giao diện ñiểm chuyển lên vẽ 3.2.3 Nối ñiểm Tạo Feature Class ArcCatalog ñặt tên “noidiem” 70 Sau chuyển tọa ñộ lên vẽ hành 3.66 Nhấp vào nút Add Data ñể Add lớp “noidiem” vào TOC Sau bật cơng cụ Editor /Start Editing/Snapping đánh dấu check vào hình sau Hình 3.67: Hộp thoại Snapping Thực nối điểm công cụ Editor Nhấp chuột phải vào - Absolute XY nhập tọa ñộ ñiểm cần nối dùng sketch Tool nối ñiểm - Lengh nhập chiều dài - Deflection nhập góc 3.2.4 Các bước thành lập ñồ Tạo Template - Tạo Personal Geodatabase tên “lopsohoa” - Tạo Feature Dataset: Duong, Xaydung Tạo khung lưới Km: thực bước tương tự phần 3.1 Số hóa lớp đối tượng :Xaydung, Duong Hình 3.68: Giao diện hồn thành nối điểm Tạo nhãn, đặt kích thước khung, tạo thước dịng tỷ lệ, tạo mũi tên hướng Bắc, bảng giải Thao tác thực tương tự bước thành lập ñồ từ ñồ giấy phần 3.1 71 Hình 3.69: Bản đồ hồn chỉnh 72 CHƯƠNG 4: KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ 4.1 KẾT LUẬN - Thiết lập thành công bước cài ñặt phần mềm ArcGIS 9.3 - Xây dựng ñược phương pháp thành lập ñồ số phần mềm ArcGIS + Thành lập ñồ số từ ñồ giấy + Thành lập ñồ số từ số liệu ño ñạc thực ñịa - ArcGIS 9.3 có nhiều cơng cụ tính vượt trội phần mềm khác - Khi trình bày đồ chi tiết trang trí sống động phần mềm khác, ñặc biệt màu sắc 4.2 KIẾN NGHỊ - Cần có nhiều tài liệu giới thiệu hướng dẫn chi tiết phần mềm ArcGIS - Các chuyên gia GIS cần có quan tâm nghiên cứu kỹ phần mềm ArcGIS ñể cho việc ứng dụng ArcGIS trở nên phổ biến - Các trường ñại học, cao ñẳng nên ñưa ArcGIS trở thành mơn học thức chương trình đào tạo ngành quản lý ñất ñai 73 TÀI LIỆU THAM KHẢO Tiếng Việt Công ty TNHH hệ thống thông tin FPT, 2004 ARCGIS 9.x- Hướng dẫn sử dụng ArcMap Version:1.0 ðỗ Nam, 2008 Một cách tiếp cận khác cho phát triển GIS Việt Nam http://viettems.com/index Mai Thị Ánh Tuyết, 2008 Ứng dụng hệ thống thơng tin địa lý (GIS) - quản lý kinh tế xã hội http://www.ditagis.hcmut.edu.vn Nguyễn Hồng Phương ðinh Văn Hữu, 2006 Hệ thống thơng tin địa lý số ứng dụng Hải Dương học NXB ðại học Quốc Gia Hà Nội Nguyễn Ngọc Thạch, 2010 Hệ thống thơng tin địa lý Geographical Information System Khoa ðịa Lý – ðHKHTN ðại học Quốc Gia Hà Nội Nguyễn Thế Thận, Trần Công Yên, 2000 Tổ chức hệ thống thơng tin địa lý GIS phần mềm MapInfo 4.0NXB Xây dựng Hà Nội Nguyễn Văn Vũ, 2006 Công nghệ Gis số ứng dụng Bến Tre http://www.monre.gov.vn Phạm Văn Tùng, 2006 Hướng dẫn sử dụng ArcGIS 9.1 Công ty cổ phần Thương mại & Công nghệ khảo sát – SUJCOM 159-Khâm Thiên - ðống ða – Hà Nội Trần Vĩnh Phước, 2003 GIS số vấn ñề chọn lọc Nhà xuất giáo dục Sở khoa học công nghệ tỉnh Bến Tre, 2007 http://www.dost-bentre.gov.vn Ứng dụng GIS cảnh báo dịch rầy nâu, 2007 http://vndgkhktnn.vietnamgateway.org Ứng dụng GIS dự báo tình hình sâu bệnh, 2010 http://baodongthap.com.vn Văn Công ðức, 2008 Khái niệm hệ thống thơng tin địa lý ðại Học Nơng Lâm Võ Quang Minh, 1999 Bài giảng hệ thống thông tin ñịa lý GIS Bộ Môn Khoa Học ðất Quản Lý ðất ðai Khoa Nông Nghiệp Trường ðại Học Cần Thơ Võ Quang Minh, Nguyễn Thị Hồng ðiệp, Trần Thị Ngọc Trinh Trần Văn Hùng , 2005 Giáo trình mơn học Hệ thống thơng tin địa lý Bộ mơn khoa học đất Quản lý đất đai Khoa Nơng Nghiệp Trường ðại học Cần thơ Xuân Quỳnh, 2008 GIS quản lý di sản Việt Nam http://viettems.com/index.php Tiếng Anh ArcToolbox http://webhelp.esri.com Mr.iGIS, 2007 Sơ lược lịch sử hình thành GIS http://www.gis-home.net Tor Berhanrdsen, 1992 Geographic Information System Viak TT Longum Park Arendal.Norway Application of ArcGIS Desktop http://www.tecos.com.vn VidaGIS, 2008 Arc Editor http://www.vidagis.com/vn/index.php VidaGIS, 2008 ArcInfo http://www.vidagis.com/vn/index.php 74 ... 11 13 14 15 16 16 16 17 20 21 27 27 28 28 28 29 29 30 30 30 31 31 32 32 33 34 35 36 36 36 37 37 xi 3. 7 3. 8 3 .9 3. 10 3. 11 3. 12 3. 13 3.14 3. 15 3. 16 3. 17 3. 18 3. 19 3. 20 3. 21 3. 22 3. 23 3.24 3. 25 3. 26... 3. 21 3. 22 3. 23 3.24 3. 25 3. 26 3. 27 3. 28 3. 29 3. 30 3. 31 3. 32 3. 33 3 .34 3. 35 3. 36 3. 37 3. 38 3. 39 3. 40 3. 41 3. 42 3. 43 3.44 3. 45 3. 46 3. 47 3. 48 3. 49 3. 50 3. 51 3. 52 3. 53 Hộp thoại Grids and Graticules... xii 38 38 39 39 40 40 41 41 42 43 43 44 44 45 45 46 46 47 47 48 48 49 49 50 50 51 51 52 52 53 54 55 55 56 56 57 57 58 60 61 61 62 62 63 63 63 64 3. 54 3. 55 3. 56 3. 57 3. 58 3. 59 3. 60 3. 61 3. 62 3. 63