Ứng dụng công nghệ xử lý ảnh số để xây dựng cơ sở dữ liệu địa chính xã Thanh Minh, huyện Điện Biên, tỉnh Điện Biên

Khái niệm chung về hệ thống thông tin đất a. Khái niệm

Hệ thống thông tin đất có thể đ−ợc xây dựng cho các chức năng cơ bản hoặc chúng có thể trở thành đa chức năng, một số thì đ−ợc phát triển để hỗ trợ cho việc quy hoạch chiến l−ợc, trong đó tập trung vào xác định những mục tiêu và nhu cầu về nhân lực để thực hiện mục tiêu. Các phần mềm ứng dụng trong hệ thống thông tin về đất không đòi hỏi ng−ời sử dụng có kiến thức tin học cao, nh−ng cần có một chuyên gia về hệ thống, các nhân viên có kinh nghiệm trong việc xử lý chuyên môn, đối với máy móc thiết bị cần có một người thực sự có kiến thức tin học cao để làm hạt nhân bảo d−ỡng các hệ thống.

Cơ sở dữ liệu trong hệ thống thông tin địa chính

Thông thường khi lưu trữ cũng như biểu diễn thông tin theo dạng cấu trúc raster thì ng−ời ta hay sử dụng thuật toán mã nhị phân, tức là những thông tin biểu diễn (hiển thị lên màn hình) đều đ−ợc gán mã là 1, còn phần trống (không chứa thông tin ) sẽ đ−ợc gán mã là 0 hoặc ng−ợc lại. Ngoài những đặc điểm nh− đã nêu trên, dữ liệu phi không gian có thể bao gồm các hình thức trình bày chuẩn của mỗi yếu tố (màu sắc, lực nét, kiểu đ−ờng..) nhằm giúp cho các quá trình sử dụng các kí hiệu và dụng cụ vẽ đ−ợc thuận tiện.

Mối liên kết dữ liệu

Việc sắp xếp dữ liệu phi không gian thành bảng gồm các hàng các cột nh− trên rất thuận lợi cho quá trình tìm kiếm, cập nhật, sắp xếp dữ liệu phi không gian. Mối liên kết dữ liệu thuộc tính và dữ liệu không gian có thể đ−ợc thực hiện bằng cách đặt dữ liệu thuộc tính vào đúng vị trí của dữ liệu không gian.

Thu thập dữ liệu và cập nhật dữ liệu

• Lấy số liệu từ hệ thống mạng l−ới tổ chức quản lý ngành, ph−ơng pháp này mang lại hiệu quả lớn đối với những ngành có chân rết ở các địa phương, đặc biệt có hiệu quả khi bộ máy quản lý toàn ngành được nối với nhau bằng một mạng máy tính kiểu Internet. - Tất cả các phép chỉnh sửa là tạm thời cho đến thời điểm chấp nhận - Hệ thống sẽ tự động kiểm tra tính bảo toàn khi thay đổi cơ sở dữ liệu - Các thao tác thay đổi dữ liệu có thể ngắt bất cứ lúc nào trước lần khẳng định cuối cùng.

Nguyên tắc phân lớp trong cơ sở dữ liệu bản đồ địa chính [20]

• Sự ngừng hoạt động của hệ quản trị cơ sở dữ liệu vì các lỗi thao tác, hệ điều hành hoặc phần cứng mất điện. Thông th−ờng, cơ sở dữ liệu bắt buộc phải sao chép lại th−ờng xuyên với các thiết bị lưu trữ như băng từ, đĩa mềm, đĩa CD, ổ cứng. Các đối t−ợng đ−ợc tổ chức thành nhiều lớp thông tin, mỗi lớp thông tin sử dụng một kiểu điểm, một kiểu đường, một kiểu chữ và một màu nhất định.

Các lớp thông tin đ−ợc định vị trong cùng một hệ quy chiếu nên khi chồng xếp các lớp thông tin lên nhau, chúng ta đ−ợc cơ sở dữ liệu không gian có hình ảnh giống nh− một tờ bản đồ hoàn chỉnh. Các đối t−ợng trong cơ sở dữ liệu bản đồ địa chính đ−ợc phân loại trong cùng một lớp là các đối t−ợng có chung một số tính chất nào đó. - Việc phân lớp các đối t−ợng nội dung trong cơ sở dữ liệu bản đồ địa chính phải dựa trên cơ sở phân loại nội dung và ký hiệu của bản đồ địa chính tỷ lệ t−ơng ứng.

- Các đối t−ợng trong một lớp thông tin thuộc một loại đối t−ợng hình học duy nhất là điểm (point), đ−ờng (polyline) hoặc vùng (polygon).

Quy định về các tệp chuẩn cơ sở [20]

Đối với bản đồ địa chính tỷ lệ 1:10.000 không phải gán toàn bộ các thông tin chi tiết về các loại đất mà ở đây chỉ phân loại ở mức chung và được quy định cụ thể trong phương án kinh tế-kỹ thuật. Không đ−ợc thu nhỏ tuỳ tiện, tr−ờng hợp dùng cỡ nhỏ nhất mà vẫn không thể ghi chú đ−ợc chọn vẹn số thứ tự, diện tích, loại đất bên trong ô thửa thì mới tìm chỗ bên ngoài và kèm theo một nét trỏ thửa. Khi đó phần thửa chiếm diện tích lớn nhất đ−ợc ghi đầy đủ (loại đất, số thửa, diện tích ) Những phần thửa nhỏ hơn chỉ ghi chú số thửa nh−ng phải đặt trong ngoặc đơn (xem phụ lục 3-Ký hiệu bản đồ. địa chính).

Đường giao thông phi tỷ lệ số hoá theo tim đường (như quy định trong mục 2.1.3) vì vậy các yếu tố khác khi bắt vào nó là phải bắt vào một điểm chi tiết tại tim đường bằng chế độ SNAP END. Để đảm bảo yêu cầu này, phải số hoá các đối tượng đường nét trước, khi tạo lớp địa giới không số hoá lại, mà lớp địa giới đ−ợc tạo ra bằng cách copy các đối t−ợng đã đ−ợc số hoá ở các lớp và đổi về thuộc tính của lớp địa giới. Thông th−ờng nó đ−ợc thực hiện nhờ hệ thống quang học với kích thước nào đó đã được chọn chuyển động dọc theo đường quét trên tấm ảnh, cũng tại thời điểm đó nó tiến hành đo, ghi (thời gian đã. được định trước hoặc độ dài của bước nhảy) phản xạ hoặc bức xạ giá trị độ.

Cho tới nay có rất nhiều phương pháp nén đã và đang được nghiên cứu sử dụng và phân chia thành các nhóm lớn nh− nén không mất thông tin (tức là các ph−ơng pháp nén mà sau khi giải nén ta thu đ−ợc chính xác dữ liệu gốc) và nén có mất mát thông tin (tức là các ph−ơng pháp nén mà sau khi giải nén ta không thu đ−ợc dữ liệu nh− bản gốc).

Ph−ơng pháp đo ảnh số hỗn hợp [5]

Công nghệ đo ảnh số dựa trên nguyên lý cơ bản là biến đổi độ xám trên. Từ đó người ta đưa ra ba phương pháp đo ảnh số, đó là phương pháp đo ảnh số hỗn hợp, ph−ơng pháp đo ảnh toàn số và ph−ơng pháp đo ảnh số tức thời.

Ph−ơng pháp đo ảnh toàn số [5]

+ Chuyển sang dạng tương tự cần có máy in đắt tiền. Công nghệ đo ảnh số dựa trên nguyên lý cơ bản là biến đổi độ xám trên. ảnh thành tín hiệu điện đồng thời sử dụng máy tính điện tử và các phần mềm chuyên dùng để xử lý các tín hiệu này và thực hiện quá trình tự động hoá. trong đo vẽ ảnh. Đây cũng là phương pháp đo ảnh số hoàn toàn tự động. Từ đó người ta đưa ra ba phương pháp đo ảnh số, đó là phương pháp đo ảnh số hỗn hợp, ph−ơng pháp đo ảnh toàn số và ph−ơng pháp đo ảnh số tức thời. Compilation System). Đến thập niên 90 cùng với sự phát triển nhảy vọt của kỹ thuật máy tính, các hệ thống đo vẽ ảnh toàn số đã được chế tạo ở nhiều nước nh− trạm đo ảnh số DPW của hãng Helara (Digital Photogrammetry Workstation), Digital Image Workstation của hãng Intergraph (Mỹ) và WUDAMS của Trường Đại học kỹ thuật Trắc địa Vũ hán (Wuhan Digital Automatic Mapping system).

Ph−ơng pháp đo ảnh số tức thời [5]

Về độ chính xác, nếu khoảng cách giữa các pixel của ảnh số là 50àm, thì sai số trung phương đo ảnh có thể đạt ± 3àm đến ± 5àm. Với những thành tựu đã đạt đ−ợc nêu trên, cùng với việc ứng dụng các kỹ thuật hiện đại khác trong trắc địa, nh−: kỹ thuật định vị vệ tinh GPS trong công tác bay chụp và công tác tăng dày khống chế ảnh, ph−ơng pháp đo ảnh ngày càng đ−ợc ứng dụng rộng rãi và có hiệu quả trong nhiều lĩnh vực, đặc biệt là lĩnh vực trắc địa - bản đồ trên thế giới cũng nh− ở Việt Nam. Quá trình thu nhận ảnh là khâu đầu tiên hết sức quan trọng để cung cấp nguồn thông tin ảnh cho các công đoạn xử lý ảnh về sau.

Nhiệm vụ của quá trình này là biến đổi tín hiệu tương tự thành tín hiệu rời rạc (lấy mẫu) và lượng tử hoá để cung cấp dữ liệu cho công đoạn xử lý và phân tích ảnh. Vì vậy cần phải tăng cường và khôi phục ảnh để làm nổi bật các đặc trưng chính của ảnh nhằm bảo đảm cho ảnh số gần giống với ảnh gốc mà không bị biến dạng. Quá trình phát triển của ph−ơng pháp đo ảnh số có liên quan mật thiết với sự phát triển của các hệ thống xử lý ảnh số (còn gọi là hệ thống đo vẽ.

Trong thực tế, hệ thống xử lý ảnh số bao gồm các phần cứng và phần mềm nhằm thu đ−ợc các sản phẩm đo vẽ ảnh từ ảnh số thông qua việc áp dụng các kỹ thuật tự động, bán tự động và thủ công.