Một số thuật toán phân tích không gian và ứng dụng

Thân Văn Thiết Khoa học máy tính LỜI CẢM ƠN Trong quá trì nh làm luận văn vừa qua, dưới sự giúp đỡ và chỉ bảo nhiệt tì nh của PGS TS Đặng Văn Đức – Viện Công nghệ Thông tin – Viện khoa học Việt Nam, luận văn của đã được hoàn thành Mặc dù đã cố gắng không ngừng cùng với sự tận tâm của thầy hướng dẫn song thời gian và khả vẫn còn nhiều hạn chế nên luận văn khó tránh khỏi những thiếu sót quá trình làm luận văn Để hoàn thành được luận văn này Em xin bày tỏ lòng biết ơn sâu sắc tới PGS TS Đặng Văn Đức - người thầy đã tận tì nh giúp đỡ em suốt quá trì nh tì m hiểu, xây dựng và phát triển luận văn này Em xin chân thành cảm ơn các thầy , cô giáo Viện Công nghệ Thông tin – Viện khoa học Việt Nam đã giảng dạy và hướng dẫn em suốt năm học qua Em cũng xin cảm ơn ban lãnh đạo trường và toàn thể thầy cô giáo trường ĐH Công Nghệ thông tin và truyền thông – Đại Học Thái Nguyên đã tạ o điều kiện tốt nhất giúp em học tập và hoàn thành luận văn này Và cuối cùng cũng xin cảm ơn gia đì nh, toàn thể các học viên lớp Cao học K đã động viên, quan tâm và giúp đỡ thời gian qua Cuối cùng rất mong nhận được sự chỉ dẫn , góp ý của các thầy cô và các bạn để luận văn của được hoàn thiện Số hóa Trung tâm Học liệu – ĐHTN http://www.lrc-tnu.edu.vn Thân Văn Thiết Khoa học máy tính THUẬT NGỮ TIẾNG ANH BO Bentley – Ottmann EEZ Exclusive Economic Zone ESRI Environmental Systems Research Institute FB Ford-Bellman GIS Geographic Information System Số hóa Trung tâm Học liệu – ĐHTN http://www.lrc-tnu.edu.vn Thân Văn Thiết Khoa học máy tính DANH MỤC HÌ NH VẼ Hình 1.1 Mơ hình cơng nghệ GIS Hình 1.2 Các thành phần hệ GIS Hình 1.3 Mơ hình liệu raster vecto Hình 1.4 Quan hệ nhóm chức GIS Hình 1.5 Hệ tọa độ địa lý (trực quan) Hình 1.6 Minh họa cách chiếu bề mặt cong lên mặt phẳng Hình 2.1 Xếp chồng lớp đồ Hình 2.2 Minh họa Raster Overlay Hình 2.3 Xếp chồng điểm đa giác Hình 2.4 Xếp chồng đoạn đa giác Hình 2.5 Xếp chồng đa giác đa giác Hình 2.6 Phép hợp Overlay Hình 2.7 Phép giao Overlay Hình 2.8 Phép đồng Overlay Hình 2.9 Minh hoạ thuật tốn qt dịng Hình 2.10 Cấu trúc nhị phân Hình 2.11 Vùng đệm tạo từ điểm Hình 2.12 Vùng đệm tạo từ đường Hình 2.13a Vùng đệm tạo từ bên đa giác Hình 2.13b Vùng đệm tạo từ bên ngồi đa giác Hình 2.14 Vùng đệm tạo từ điểm Hình 2.15 Vùng đệm nhiều điểm Hình 2.16 Xóa bỏ vùng chồng Hình 2.17 Một đường thẳng tạo từ nhiều đoạn thẳng Hình 2.18 Tạo buffer cho đoạn thứ Hình 2.19 Tạo buffer cho đoạn thứ hai Số hóa Trung tâm Học liệu – ĐHTN http://www.lrc-tnu.edu.vn Thân Văn Thiết Khoa học máy tính Hình 2.20 Hai vùng đệm hai đoạn giao Hình 2.21 Xác định lại vùng đệm Hình 2.22 Kết buffer đường thẳng Hình 2.23 Hai đuờng thẳng cùng mợt tầng tạo vùng đệm Hình 2.24 Vùng A nằm vùng đệm, vùng B nằm ngồi vùng đệm Hình 2.25 Vùng đệm đa giác Hình 2.26 Điểm cách hai đường biên Hình 2.27 Các loại cấu hình đường bờ biển Hình 2.28 Mơ tả cấu trúc liệu biểu diễn đường biên quốc gia Hình 2.29 Sơ đồ thuật tốn xác định đường cách Hình 2.30 Xác định điểm thăm dị Hình 3.1 Giao diện chương trì nh Hình 3.2 Hai đồ khơng giao Hình 3.3 Kết phép chồng phủ hai đồ khơng giao Hình 3.4 Hai đồ giao Hình 3.5 Kết phép chồng phủ hai đồ giao Hình 3.6 Kết xác nhiều kiểu giao đồ Hình 3.7 Kết chồng phủ nhiều đồ Số hóa Trung tâm Học liệu – ĐHTN http://www.lrc-tnu.edu.vn Thân Văn Thiết Khoa học máy tính ĐẶT VẤN ĐỀ Loài người ln ln mong muốn hiểu rõ các hiện tượng tự nhiên và trái đất để có thể chinh phục chúng Để đạt được mục đí ch này , thông thường người thực hiện một loạt các công việc sau : Thu thập dữ liệu củ a Trái đất và hiện tượng tự nhiên ; lưu trữ dữ liệu vào máy tí nh để quản lý hiệu quả và lâu dài ; Phân tí ch dữ liệu để tì m các quy luật và các thông tin trợ giúp quyết đị nh; Biểu diễn và hiển thị dữ liệu ; Tác động trở lại các hiện tượng tự nhiên và thế giới thực Con người đã thực hiện có hiệu quả các công việc nhờ các hệ thống tin học Do hầu hết dữ liệu được thu nhập và xử lý liên quan đến vị trí Trái đất , hệ thống thông tin đị a lý (Geographical Information System – GIS) trở thành công cụ phù hợp nhất Tuy GIS đã được nghiên cứu và phát triển từ nhiều năm , cho đến các máy tí nh có tốc độ xử lý cao, khả lưu trữ khối dữ liệu lớn và khả hiển thị đồ họa nhanh thì nó mới được phổ biến rộng rãi Với tốc độ phát triển không ngừng của công nghệ phần cứng ngành Công nghệ thông tin thì GIS sẽ nhanh chóng được phát triển rộn g rãi Nhu cầu phân tí ch và biểu diễn các dữ liệu không gian được máy tí nh một cách phổ biến và rộng rãi là không nhỏ Với mong muốn nghiên cứu một số thuật toán phân tí ch không gian hệ thống thông tin đị a lý t ôi đã lựa chọn đề tài “Một số thuật toán phân tích không gian và ứng dụng” Đối tượng nghiên cứu là các thuật toán phân tích không gian, và ứng dụng của chúng GIS Trong khuôn khổ của một luận văn thạc sỹ chuyên ngành Khoa học máy tính xin phép sâu tì m hiểu các thuật toán : xếp chồng bản đồ , vùng đệm không gian, tìm đường ngắn nhất Số hóa Trung tâm Học liệu – ĐHTN http://www.lrc-tnu.edu.vn Thân Văn Thiết Khoa học máy tính CHƢƠNG TỔNG QUAN VỀ GIS 1.1 Các khái niệm 1.1.1 Hệ thống thông tin địa lý - GIS (Geographic Information System) Hệ thống thông tin địa lý (gọi tắt là GIS) được hình thành vào những năm 1960 và phát triển rất rộng rãi 10 năm lại GIS ngày là công cụ trợ giúp quyết định nhiều hoạt động kinh tế - xã hợi, q́c phịng của nhiều q́c gia thế giới GIS có khả trợ giúp các quan chính phủ, nhà quản lý, doanh nghiệp, các cá nhân đánh giá được hiện trạng của các quá trình, các thực thể tự nhiên, kinh tế - xã hội thông qua các chức thu thập, quản lý, truy vấn, phân tích và tích hợp các thông tin được gắn với một hình học (bản đồ) nhất quán sở toạ độ của các dữ liệu đầu vào Từ những năm 1980 đến đã có rất nhiều định nghĩa được đưa ra, nhiên định nghĩa nào khái quát đầy đủ GIS vì phần lớn chúng được xây dựng khía cạnh ứng dụng cụ thể lĩnh vực Có định nghĩa được dùng nhiều nhất: - GIS là một hệ thống thông tin được thiết kế để làm việc với các dữ liệu một hệ tọa độ quy chiếu GIS bao gồm một hệ sở dữ liệu và các phương thức để thao tác với dữ liệu - GIS là mợt hệ thớng nhằm thu thập, lưu trữ, kiểm tra, tích hợp, thao tác, phân tích và hiển thị dữ liệu được quy chiếu cụ thể vào trái đất - GIS là một chương trình máy tính hỗ trợ việc thu thập, lưu trữ, phân tích và hiển thị dữ liệu bản đồ Số hóa Trung tâm Học liệu – ĐHTN http://www.lrc-tnu.edu.vn Thân Văn Thiết Khoa học máy tính 1.1.1.1 Mơ hình cơng nghệ Một cách khái quát, một hệ GIS là một quá trình sau: Dữ liệu vào Quản lý liệu Xử lý liệu Phân tích mơ hình Dữ liệu Hình 1.1 Mơ hình cơng nghệ GIS - Dữ liệu vào: dữ liệu được nhập từ các nguồn khác chuyển đổi giữa cách biểu diễn dữ liệu, máy quét, hình ảnh, vệ tinh, ảnh chụp - Quản lý dữ liệu: Sau dữ liệu được thu thập và tổng hợp, GIS cần cung cấp các thiết bị có thể lưu và bảo trì dữ liệu nhằm đảm bảo: Bảo mật số liệu, tích hợp số liệu, lọc và đánh giá số liệu, khả trì GIS lưu thơng tin thế giới thực thành các tầng dữ liệu riêng biệt, các tầng này đặt cùng một hệ trục tọa độ và chúng có khả liên kết với - Xử lý dữ liệu: Các thao tác xử lý dữ liệu được thực hiện để tạo thơng tin Nó giúp cho người sử dụng quyết định cần làm tiếp công việc gì Kết quả của xử lý dữ liệu là tạo các ảnh, báo cáo và bản đồ - Phân tích và mô hình: Số liệu tổng hợp và chuyển đổi là một phần của GIS Những yêu cầu tiếp theo là khả giải mã và phân tích mặt định tính và định lượng thông tin đã thu nhập - Dữ liệu ra: Một các phương diện công nghệ GIS là sự thay đổi của các phương pháp khác đó thông tin có thể hiển thị nó được xử lý GIS Các phương pháp truyền thống là bảng đồ thị có thể cung cấp các bản đồ và ảnh chiều Số hóa Trung tâm Học liệu – ĐHTN http://www.lrc-tnu.edu.vn Thân Văn Thiết Khoa học máy tính 1.1.1.2 Các thành phần GIS Có nhiều cách tiếp cận khác định nghĩa GIS Nếu xét dưới góc độ hệ thống, thì GIS có thể được hiểu một hệ thống gồm các thành phần: người, phần cứng, phần mềm, sở dữ liệu quy trình-kiến thức chuyên gia, nơi tập hợp các quy định, quy phạm, tiêu chuẩn, định hướng, chủ trương ứng dụng của nhà quản lý, các kiến thức chuyên ngành và các kiến thức công nghệ thông tin GIS được kết hợp thành phần: Phần cứng, phần mềm, dữ liệu, người và phương pháp Hình 1.2 Các thành phần hệ GIS Phần cứng: Là hệ thớng máy tính điện tử hệ GIS hoạt đợng Ngày nay, phần mềm GIS chạy rất nhiều dạng phần cứng, từ máy chủ trung tâm đến máy trạm hoạt động độc lập liên kết mạng Phần mềm: Phần mềm GIS cung cấp chức công cụ cần thiết để lưu trữ, phân tích hiển thị thơng tin địa lý Các thành phần phần mềm GIS là: Công cụ nhập thao tác thơng tin địa lý; hệ Số hóa Trung tâm Học liệu – ĐHTN http://www.lrc-tnu.edu.vn Thân Văn Thiết Khoa học máy tính quản trị sở dữ liệu; cơng cụ hỗ trợ hỏi đáp, phân tích hiển thị địa lý; giao diện đồ họa người máy Dữ liệu: Các dữ liệu địa lý dữ liệu tḥc tính liên quan có thể được người sử dụng tự tập hợp được mua của nhà cung cấp dữ liệu thương mại Hệ GIS sẽ kết hợp dữ liệu không gian với nguồn dữ liệu khác, trí có thể sử dụng hệ quản trị sở dữ liệu để tổ chức, lưu giữ quản lý dữ liệu Một cách tổng quát, người ta chia dữ liệu GIS thành loại: + Dữ liệu không gian (spatial) cho ta biết kích thước vật ly vị trí địa lý của đới tượng bề mặt trái đất + Dữ liệu tḥc tính (non-spatial) dữ liệu dạng văn bản cho ta biết thêm thơng tin tḥc tính của đới tượng Con ngƣời: Con người thành phần quan trọng nhất, nhân tố thực hiện thao tác điều hành sự hoạt động của hệ thống GIS Hệ thống GIS sẽ bị hạn chế nếu khơng có người tham gia quản lý hệ thống phát triển ứng dụng GIS thực tế Người sử dụng GIS có thể những chuyên gia kỹ thuật, người thiết kế trì hệ thống những người dùng GIS để giải quyết vấn đề công việc Người xây dựng bản đồ: Sử dụng lớp bản đồ được lấy từ nhiều nguồn khác nhau, chỉnh sửa dữ liệu để tạo bản đồ theo yêu cầu Người phân tích: Giải quyết vấn đề tìm kiếm, xác định vị trí… Người xây dựng dữ liệu: Là những người chuyên nhập dữ liệu bản đồ cách khác nhau: vẽ, chuyển đổi từ định dạng khác, truy cập CSDL… Số hóa Trung tâm Học liệu – ĐHTN http://www.lrc-tnu.edu.vn Thân Văn Thiết Khoa học máy tính Người quản trị sở dữ liệu: Quản lý CSDL GIS đảm bảo hệ thống vận hành tốt Người thiết kế sở dữ liệu: Xây dựng mơ hình dữ liệu lôgic vật lý Người phát triển: Xây dựng cải tạo phần mềm GIS để đáp ứng nhu cầu cụ thể Phƣơng pháp: Một hệ GIS thành cơng theo khía cạnh thiết kế luật thương mại được mô thực thi nhất cho tổ chức 1.1.2 Các khái niệm liên quan * Bản đồ: Bản đồ là giao diện trực tuyến với dữ liệu địa lý để tra cứu, trình bày kết quả và sử dụng là một thao tác với thế giới thực * Tập thông tin địa lý: Thông tin địa lý dạng file và dạng sở dữ liệu gồm các yếu tố, mạng lưới, topology, địa hình, tḥc tính * Các mơ hình xử lý : Các mô hình xử lý là tập hợp các quy trình xử lý để phân tích tự đợng * Các mơ hình liệu: GIS cung cấp công cụ mạnh là một sở dữ liệu thông thường bao gồm quy tắc và sự toàn vẹn giống các hệ thông tin khác Lược đồ, quy tắc và sự toàn vẹn của dữ liệu địa lý đóng vai trò rất quan trọng * Metadata: Metadata hay tài liệu miêu tả dữ liệu, cho phép người sử dụng tổ chức, tìm hiểu và truy nhập được tới tri thức địa lý * Cơ sở liệu địa lý: Hệ thống thông tin địa lý (GIS) sử dụng sở dữ liệu địa lý (geodatabase) làm dữ liệu của mình Các thành phần của sở dữ liệu khơng gian bao gồm: Số hóa Trung tâm Học liệu – ĐHTN http://www.lrc-tnu.edu.vn Thân Văn Thiết 69 Khoa học máy tính khơng thể thực hiện điều tất cả các trường hợp, có thể tạo sự xác một vài trường hợp đặc biệt tốt cho việc biết được đầy đủ thông tin đó A* đầy đủ Nếu h(n) lớn chi phí di chuyển từ n đến đích, A* không đảm bảo sẽ tìm được đường ngắn nhất nó có thể tớn thời gian (chạy nhanh hơn) Trên tơi đã trình bày thuật tốn phân tích khơng gian, nợi dung của luận văn Với thuật toán: Xếp chồng bản đồ, vùng đệm khơng gian tìm đường có ứng dụng quan trọng hệ thớng GIS nói riêng đời sớng nói chung Tuy nhiên việc xây dựng chương trình thử nghiệm cho cả ba thuật tốn khó góc đợ lập trình Thêm vào đó, thời gian có hạn khả cịn thiếu sót nên khuôn khổ luận văn xin phép được trình bày việc cài đặt kiểm thử chương trình của thuật tốn xếp chồng bản Số hóa Trung tâm Học liệu – ĐHTN http://www.lrc-tnu.edu.vn Thân Văn Thiết 70 Khoa học máy tính CHƢƠNG PHÁT TRIỂN CHƢƠNG TRÌNH THỬ NGHIỆM CÀI ĐẶT THUẬT TOÁN GIAO CỦA HAI ĐA GIÁC Phần này sẽ mô tả chuơng trì nh thử nghiệm TMAP – Xếp chồng hai đa giác thuật toán Giao của hai đa giác được mô tả mục 2.1.4 Chương trình được cài đặt để giải quyết bài toán: Hãy tìm phần giao của hai đa giác phẳng không tự cắt A và B Cho biết A=a1a2 an B=b1b2 bm Chương trì nh được viết bằng ngôn ngữ C Sharp , Giao diện cửa sổ tí ch hợp windows 3.1 Mô tả chƣơng trì nh Chương trì nh thử nghiệm dư ới dừng lại phần chính là tìm trực tiếp giao của hai đa giác, thực chất các bản đồ được tạo bởi các đa giác nhiều cạnh đó nhiệm vụ của bài toán xếp chồng bản đồ chí nh là việc tì m gao của các đa gi ác Tuy nhiên vì khả còn hạn còn hạn chế và thời gian có hạn nên giao diện chương trình cịn sơ sài , mợt sớ chức chưa được hoàn chỉnh Chương trì nh hoạt động gồm các bước sau: Bước 1: Các bản đồ được tải vào chương trì nh bằng việc người sử dụng chọn các tệp bản đồ (các tệp này đã được tạo từ chương trì nh : ArcGIS 9.3) để mở Khi đó bản đồ sẽ được đưa vào khung làm việc của phần mềm Bước 2: Sau các đa giác đã được đưa vào chương trì nh , Chương trình cần kiểm tra xem các đa giác đưa vào có cặp cạnh nào song song và giao không Nếu có cặp cạnh song song và giao thi chèn Số hóa Trung tâm Học liệu – ĐHTN http://www.lrc-tnu.edu.vn Thân Văn Thiết Khoa học máy tính 71 thêm những điểm mới vào cho bản đồ và tiến hành sắp xếp lại cá c điểm đẻ tìm điểm giao điểm nằm bản đồ Bước 3: Dựa vào các điểm giao của các cặp cạnh giữa các bản đồ và các điểm nằm bản đồ, chương trì nh sẽ tiến hành nối các điểm đó theo trình tự đã được xác địn h để tạo một bản đồ mới , chí nh là phần giao của đa giác Bước 4: Tiến hành tô màu mới cho phần bản đồ mới được tạo để thuận tiện cho việc theo dõi Giao diện được chia làm phần chí nh được mơ tả hình 3.1 Phần 1: Thanh bảng chọn và công cụ Phần 2: Hộp thoại chứa thông tin xếp chồng Phần 3: Khung hiển thị hì nh ảnh các đới tượng Hình 3.1 Giao diện chương trì nh Số hóa Trung tâm Học liệu – ĐHTN http://www.lrc-tnu.edu.vn Thân Văn Thiết 72 Khoa học máy tính Nhấn vào nút : Bản đồ \ Mở bản đồ để mở tệp bả n đồ cần đưa vào kiểm tra Nhấn chọn nút Bản đồ \ Phóng to (Thu nhỏ) để điều chỉnh sự hiển thị của bản đồ, có thể sử dụng nút công cụ Nhấn nút: Bản đồ \ Lƣu bản đồ để lưu kết quả Nhấn nút Công cụ \ Chồng phủ đồ để tiến hành chồng phủ bản đồ và tìm phần giao của các bản đồ Nhấn vào nút Quản lý đồ để điều chỉnh mầu mầu đường viền cho các bản đồ 3.2 Các kết đạt đƣợc Trường hợp hai bản đồ không giao (hình 3.2) Hình 3.2 Hai đồ khơng giao Số hóa Trung tâm Học liệu – ĐHTN http://www.lrc-tnu.edu.vn Thân Văn Thiết 73 Khoa học máy tính Thực hiện chức Chồng phủ bản đồ chương trì nh cho kết quả là hộp thoại thông báo “Các lớp bản đồ này khơng giao nhau”: Hình 3.3 Kết phép chồng phủ hai đồ không giao Số hóa Trung tâm Học liệu – ĐHTN http://www.lrc-tnu.edu.vn Thân Văn Thiết Khoa học máy tính 74 Trƣờng hợp hai đồ giao nhau: Một bản đồ được tô màu xanh và một bản đồ được để viền màu tím (Hình 3.4) Hình 3.4 Hai đồ giao Số hóa Trung tâm Học liệu – ĐHTN http://www.lrc-tnu.edu.vn Thân Văn Thiết 75 Khoa học máy tính Thực hiện chức Chồng phủ bản đồ chương trì nh cho kết quả phần giao được tơ mà vàng (hình 3.5) Hình 3.5 Kết phép chồng phủ hai đồ giao Số hóa Trung tâm Học liệu – ĐHTN http://www.lrc-tnu.edu.vn Thân Văn Thiết 76 Khoa học máy tính Chương trình cho kết quả rất chính xác với nhiều kiểu giao của bản đồ Hình 3.6 Kết xác nhiều kiểu giao đồ Số hóa Trung tâm Học liệu – ĐHTN http://www.lrc-tnu.edu.vn Thân Văn Thiết 77 Khoa học máy tính Trường hợp nhiều bản đồ giao chương trình cho kết quả rất chính xác Hình 3.7 kết chồng phủ nhiều đồ 3.3 Code chƣơng trình thử nghiệm namespace TMap { partial class Overlay { /// /// Required designer variable /// private System.ComponentModel.IContainer components = null; Số hóa Trung tâm Học liệu – ĐHTN http://www.lrc-tnu.edu.vn Thân Văn Thiết Khoa học máy tính 78 /// /// Clean up any resources being used /// /// true if managed resources should be disposed; otherwise, false. protected override void Dispose(bool disposing) { if (disposing && (components != null)) { components.Dispose(); } base.Dispose(disposing); } #region Windows Form Designer generated code /// /// Required method for Designer support - not modify /// the contents of this method with the code editor /// private void InitializeComponent() { this.groupBox1 = new System.Windows.Forms.GroupBox(); this.checkedListBox_overlayList = new System.Windows.Forms.CheckedListBox(); this.button_Overlay = new System.Windows.Forms.Button(); this.button_Close = new System.Windows.Forms.Button(); this.groupBox1.SuspendLayout(); this.SuspendLayout(); // // groupBox1 // this.groupBox1.Controls.Add(this.checkedListBox_overlayList); this.groupBox1.Location = new System.Drawing.Point(12, 12); this.groupBox1.Name = "groupBox1"; this.groupBox1.Size = new System.Drawing.Size(268, 276); Số hóa Trung tâm Học liệu – ĐHTN http://www.lrc-tnu.edu.vn Thân Văn Thiết Khoa học máy tính 79 this.groupBox1.TabIndex = 0; this.groupBox1.TabStop = false; this.groupBox1.Text = "Lựa chọn lớp đồ để chồng phủ:"; // // checkedListBox_overlayList // this.checkedListBox_overlayList.FormattingEnabled = true; this.checkedListBox_overlayList.Location = new ystem.Drawing.Point(6, 19); this.checkedListBox_overlayList.Name = "checkedListBox_overlayList"; this.checkedListBox_overlayList.Size = new System.Drawing.Size(256, 244); this.checkedListBox_overlayList.TabIndex = 0; // // button_Overlay // this.button_Overlay.Location = new System.Drawing.Point(18, 308); this.button_Overlay.Name = "button_Overlay"; this.button_Overlay.Size = new System.Drawing.Size(75, 23); this.button_Overlay.TabIndex = 1; this.button_Overlay.Text = "Overlay"; this.button_Overlay.UseVisualStyleBackColor = true; this.button_Overlay.Click += new System.EventHandler(this.button_Overlay_Click); // // button_Close // this.button_Close.Location = new System.Drawing.Point(205, 308); this.button_Close.Name = "button_Close"; this.button_Close.Size = new System.Drawing.Size(75, 23); this.button_Close.TabIndex = 2; this.button_Close.Text = "Close"; this.button_Close.UseVisualStyleBackColor = true; this.button_Close.Click += new System.EventHandler(this.button_Close_Click); // Số hóa Trung tâm Học liệu – ĐHTN http://www.lrc-tnu.edu.vn Thân Văn Thiết Khoa học máy tính 80 // Overlay // this.AutoScaleDimensions = new System.Drawing.SizeF(6F, 13F); this.AutoScaleMode = System.Windows.Forms.AutoScaleMode.Font; this.ClientSize = new System.Drawing.Size(292, 343); this.Controls.Add(this.button_Close); this.Controls.Add(this.button_Overlay); this.Controls.Add(this.groupBox1); this.Name = "Overlay"; this.Text = "Overlay"; this.groupBox1.ResumeLayout(false); this.ResumeLayout(false); } #endregion private System.Windows.Forms.GroupBox groupBox1; private System.Windows.Forms.CheckedListBox checkedListBox_overlayList; private System.Windows.Forms.Button button_Overlay; private System.Windows.Forms.Button button_Close; } } Trên chương trình thử nghiệm của thuật tốn “giao của hai đa giác” Các kết quả đạt được mặc kết quả xác cao xong chương trình chưa được đầy đủ hoàn thiện mặt giao diện, chức cơng cụ Sau tơi xin trình bày một số kết luận đề xuất của luận văn Số hóa Trung tâm Học liệu – ĐHTN http://www.lrc-tnu.edu.vn Thân Văn Thiết 81 Khoa học máy tính KẾT LUẬN VÀ ĐỀ XUẤT Luận văn đã trì nh bày một số thuật toán phân tích không gian (xếp chồng, vùng đềm và tìm đương ) và một số khái niệm , kỹ thuật h ệ thống thông tin địa lý Xếp chồng bản đồ, vùng đệm không gian là những bài toán điển hình phân tích không gian Trong khuôn khổ của mình, luận văn đã vào nghiên cứu các thuật toán: BO, giao của hai đa giác, tìm đường cách và bài toán Bài toán phân chia hải giới theo phương pháp đường cách đều, các thuật toán tìm đường ngắn nhất Thuật toán tìm giao của hai đa giác là tảng của việc xây dựng chức xếp chồng của hệ thống GIS véc tơ Có rất nhiều hướng nghiên cứu khác để tìm giao của hai đa giác, có những thuật toán dừng lại việc tìm giao của hai đa giác lồi Trong luận văn trình bày thuật toán tìm trực tiếp giao hai đa giác, có thể áp dụng hệ GIS véc tơ Đó chính là ưu điểm nổi bật của thuật toán Thuật toán được tiến hành cài đặt thử nghiệm Kết quả thực nghiệm cho thấy thuật toán giao của hai đa giác có khả cho kết quả chính xác gần hoàn toàn Các thuật toán cịn lại tơi dừng lại mức độ nghiên cứu, chưa vào cài đặt chương trình thử nghiệm Tuy nhiên, các thuật toán nêu luận văn là những thuật toán khả thi việc xác định đường ranh giới phân cách giữa các vùng theo một vài tiêu chuẩn nhất định, tìm đường ngắn nhất giữa hai đỉnh bản đồ Số hóa Trung tâm Học liệu – ĐHTN http://www.lrc-tnu.edu.vn Thân Văn Thiết Khoa học máy tính 82 DANH MỤC TÀI LIỆU THAM KHẢO Tiếng Việt [1] Đặng Văn Đức, CSDL đa phương tiện - Bài giảng cho cao học [2] Đặng Văn Đức, Hệ thống thông tin địa lý , Nhà xuất bản Khoa học và Kỹ thuật, 2001 [3] Đặng Văn Đức, Phân chia hải giới thuật toán đường cách GIS véc tơ,Chuyên san Tạp chí Bưu chính viễn thông, 2002 Tiếng Anh [1] Andrew V Goldberg, Haim Kaplan, Renato F Werneck, Reach for A –E.cient Point-to-Point Shortest Path Algorithms [2] De Berg, Mark; van Kreveld, Marc; Overmars, Mark; Schwarzkopf, Otfried (2000), Chapter 2: Line segment intersection, Computational Geometry (2nd ed.), Springer-Verlag, pp 19–44, ISBN 9783540656203 [3] Fuhao ZHANG, Ageng QIU, Qingyuan LI, Mprove on DIJKSTRA shortest path Algorithm for huge data [4] [5] Nagapramod Mandagere, Buffer Operations in GIS O'Rourke Joseph (1996), “Computational Geometry in C”, Reprinted 1996 Cambridge University Press United Kingdom 346 pages [6] Peter van Oosterom, An R-tree based map-Overlay Algorithm, 1994 [7] Preparata, F P.; Shamos, M I., Section 7.2.3: Intersection of line segments, Computational Geometry: An Introduction, Springer-Verlag, pp 278–287, 1985 Số hóa Trung tâm Học liệu – ĐHTN http://www.lrc-tnu.edu.vn Thân Văn Thiết [8] Khoa học máy tính 83 P.Rigaux, M Scholl and A Voisard, Spatial Databases with Application to GIS, Academic Press, 2002, 410 p [9] Smid, Michiel (2003), Computing intersections in a set of line segments: the Bentley–Ottmann algorithm (link http://www.scs.carleton.ca/~michiel/lecturenotes/ALGGEOM/bentleyottmann.pdf) [10] WFD Working Group GIS, Implementing the GIS elements of the water framework directive, 2002 Số hóa Trung tâm Học liệu – ĐHTN http://www.lrc-tnu.edu.vn ... ? ?Một số thuật toán phân tích không gian và ứng dụng? ?? Đối tượng nghiên cứu là các thuật toán phân tích không gian, và ứng dụng của chúng GIS Trong khuôn khổ của một luận... nh một cách phổ biến và rộng rãi là không nhỏ Với mong muốn nghiên cứu một số thuật toán phân tí ch không gian hệ thống thông tin đị a lý t ôi đã lựa chọn đề tài ? ?Một. .. báo cáo và bản đồ - Phân tích và mô hình: Số liệu tổng hợp và chuyển đổi là một phần của GIS Những yêu cầu tiếp theo là khả giải mã và phân tích mặt định tính và định