3. Ý nghĩa khoa học của đề t ài
1.3.2. Cơ sở dữ liệu không gian trong ArcGIS
1.3.2.1. Khái niệm
Geodatabase là một hoặc một bộ dữ liệu được tổ chức chặt chẽ, linh hoạt và được lưu trữ trong bộ nhớ thích hợp, là một kho chứa dữ liệu không gian
và thuộc tính trong hệ quản trị CSDL (Database Management System - DBMS). Đây là một mô hình dữ liệu đối tượng có hướng mô tả các đối tượng địa lý, đối tượng thuộc tính và quan hệ giữa các đối tượng. Geodatabase kết hợp "geo" (dữ liệu không gian) với "cơ sở dữ liệu" (kho dữ liệu) để tạo ra một kho dữ liệu trung tâm cho việc lưu trữ và quản lý dữ liệu không gian. Có thể coi Databases như là bộ từ điển bách khoa toàn thư, nó có thể được thừa hưởng trong máy tính để bàn, máy chủ hoặc trên điện thoại di động và cho phép lưu trữ dữ liệuGISở vị trí trung tâm để dễ dàng truy cập và quản lý. Dữ liệu được lưu trữ theo mô hình này mang tính toàn vẹn dữ liệu cao.
Hệ thống thông tin địa lý GIS sử dụng Geodatabase làm dữ liệu của mình. Hình thể, vị trí không gian của các đối tượng cần quản lý, được miêu tả bằng các dữ liệu đồ hoạ. Trong khi đó, tính chất các đối tượng này được miêu tả bằng các dữ liệu thuộc tính.
Mô hình CSDL không gian không những quy định mô hình dữ liệu với các đối tượng đồ hoạ, đối tượng thuộc tính mà còn quy định liên kết giữa chúng thông qua mô hình quan hệ và định nghĩa hướng đối tượng bao gồm các tính chất như thừa kế (inherit), đóng gói (encapsulation) và đa hình (polymorphism). [7]
1.3.2.2. Các định dạng của Geodatabase
Hiện nay, trong phần CSDL của hãng ESRI có ba dạng Geodatabase đó là: Personal Geodatabase, File Geodatabase và ArcSDE Geodatabase. Các định dạng này đều được quản lý và biên tập trong ArcGIS, tuy nhiên chúng khác nhauở cách thức tổ chức và cơ chế quản lý.
- Personal Geodatabase: mô hình sử dụng hệ quản trị CSDL Access để lưu trữ dữ liệu không gian và thuộc tính, nó chỉ hỗ trợ một người dùng và được cài đặt trên máy đơn. Dung lượng lưu trữ của mô hình này giới hạn do sự hạn chế về dung lượng lưu trữ của hệ quản trị CSDL Access.
- File Geodatabase: mô hình sử dụng hệ quản trị CSDL nhiều người dùng như Oracle, SQL Server, DB2, Postgres... để lưu trữ dữ liệu. File Geodatabase được quản lý ở dạng các thư mục chứa file hệ thống, nhằm cải thiện dung lượng, chất lượng truy vấn và hiển thị dữ liệu. Dữ liệu lưu trữ được quản lý thông qua ArcSDE, dung lượng lưu trữ của mô hình này thường không giới hạn do hệ quản trị mà nó sử dụng không giới hạn dung lượng lưu trữ.
- ArcSDE Geodatabase: khi quản lý CSDL ở khối lượng lớn và truy cập đa người dùng trên máy chủ có sử dụng ArcSDE CSDL Geodatabase được gọi là ArcSDE Geodatabase chia làm ba loại, với các cấp độ quản lý khác nhau đó là:
+ ArcSDE Personal Ggeodatabase: CSDL này cho phép có ba người truy cập cùng lúc và chỉ một trong số đó có thể biên tập chỉnh sửa dữ liệu khi kết nối Database Server trong ArcCatalog.
+ ArcSDE Workgroup Geodatabase: CSDL ArcSDE Workgroup cho phép có 10 người đồng thời truy cập và biên tập thông qua kết nối Database Server trong ArcCatalog.
+ ArcSDE Enterprise Geodatabase: CSDL ArcSDE Enterprise cho phép nhiều người cùng truy cập và biên tập mà không giới hạn số lượng thông qua kết nối Database Connection trong ArcCatalog. [7]
1.3.2.3. Thành phần của Geodatabase
CSDL địa lý được trình bày theo hai dạng: dữ liệu không gian và phi không gian. Mỗi loại có những đặc điểm riêng và chúng khác nhau về yêu cầu lưu giữ số liệu, hiệu quả, xử lý và hiển thị.
- Dữ liệu không gian: là những mô tả số của hình ảnh bản đồ, chúng bao gồm toạ độ, quy luật và các ký hiệu dùng để xác định một hình ảnh bản đồ cụ thể trên từng bản đồ. Hệ thống thông tin địa lý dùng các số liệu không gian để tạo ra một bản đồ hay hìnhảnh bản đồ trên màn hình hoặc trên giấy thông qua thiết bị ngoại vi,… Dữ liệu không gian bao gồm vị trí (Geometry) và hình
dạng (Topology). Dữ liệu này được lưu trữ và thể hiện theo 2 dạng raster và vector (điểm, đường, vùng).
- Dữ liệu phi không gian (hay còn gọi là dữ liệu thuộc tính): là những diễn tả đặc tính, số lượng, mối quan hệ của các hình ảnh bản đồ với vị trí địa lý của chúng. Các dữ liệu phi không gian liên quan đến vị trí địa lý hoặc các đối tượng không gian và liên kết chặt chẽ với chúng trong hệ thống thông tin địa lý thông qua một cơ chế thống nhất chung. Trong lĩnh vực phân loại đất đai thì bao gồm: kiểu đất, màu đất, độ kiềm, ...[7]
1.3.2.4. Modul Cadastral Editor
- Định nghĩa: “Cadastral Editor” là một trong nhiều modul của phần mềm Survey Analyst cung cấp một sơ đồ đơn giản và mô hình dữ liệu để tạo và quản lý hiệu quả các dữ liệu thửa đất. Hơn nữa, "Cadastral Editor" còn cung cấp các công cụ để nâng cao độ chính xác vị trí không gian của dữ liệu thửa đất và các lớp chồng phủ GIS liên quan.
- Mô hình dữ liệu Cadastral Fabric của Cadastral Editor
Các bộ dữ liệu thửa đất được coi như là các kết cấu địa chính (Cadastral Fabric) trong Cadastral Editor. Một kết cấu địa chính là một bề mặt liên tục của các thửa đất liên thông, thể hiện hồ sơ đo đạc cho một vùng.
Một kết cấu địa chính được tạo nên từ các đối tượng cơ sở sau: + Các đoạn ranhgiớithửa, lưu và bảo toàn các kích thước ranh giới; + Cácđỉnh thửa, với các tọa độ x, y, z thu được sau bình sai;
+ Các đường bao thửa, xác định bởi các đoạn ranh thửa;
+ Các đỉnh nằm trên ranh thửa, là các đỉnh góc thửa nằm trên ranh giới của các thửa liền kề;
+ Các điểm khống chế, có các tọa độ chính xác đã công bố; + Các bản đồ (bảng), lưu giữ các thông tin về hồ sơ đo đạc;
+ Các job địa chính (bảng), theo dõi các cập nhật kết cấu địa chính; + Các giá trị độ chính xác (bảng), đánh giá các thửa đất sau bình sai;
+ Các vector hiệu chỉnh (bảng), lưu các tập hợp vector dịch chuyển sau bình sai.
-Phương thức quản lý của Cadastral Editor
Thửa đất trong một kết cấu địa chính bao gồm các chuỗi đoạn thẳng riêng biệt, chúng tạo thành một đường đa giác khép kín. Mỗi đoạn có điểm đầu và điểm cuối, các điểm này cũng là các đỉnh góc thửa. Các đỉnh thửa có thể có nhiều nhất một điểm nằm trên ranh thửa và một điểm khống chế. [7]
Các kích thước ranh giới thửa đất trong một kết cấu địa chính phù hợp
với các kích thước trong hồ sơ đo đạc và nó sẽ được biên tập để phù hợp với
những thay đổi trong hồ sơ đo đạc, ví dụ như việc chia tách thửa đất hay đo
đạc chỉnh lý. Các thửa đất đã bị biên tập hoặc thay thế sẽ được lưu lại trong
hồ sơ lưu trữ do vậy sẽ luôn luôn bảo toàn được hồ sơ đo đạc ban đầu.
-Phương pháp cập nhật
Các kết cấu địa chính được tạo ra và duy trì bằng việc sử dụng số liệu đo đạc như các trích đo hoặc bản đồ. Các công cụ biên tập kết cấu địa chính, như tạo thửa theo biên, rất thuận tiện cho việc tạo các thửa đất bằng dữ liệu đo ranh thửa.
Dữ liệu thửa đất được đưa vào kết cấu địa chính bằng các cách như sau: + Chuyển dữ liệu từ nguồn dữ liệu đã có (lớp đối tượng GIS, COGO coverage - thuộc tính hình học có tọa độ);
+ Nhập thủ công trực tiếp từ bản đồ; + Bổ sung từ việc chỉnh lý bản đồ.
Các thửa đất mới và cập nhật đượcthực hiện ban đầu trong hệ tọa độ giả định và không liên kết với kết cấu địa chính. Các thửa đất chưa liên kết có thể được kết nối với kết cấu địa chính theo một quá trình kết nối tương tác, đơn giản, mỗi góc đỉnh thửa được khớp và kết nối với một góc tương ứng trong kết cấu địa chính. Việc kết nối thửa sẽ tránh được các vấn đề như việc thiếu thông tin tham chiếu không gian trên bản đồ và có thể làm việc với dữ liệu thửa đất ở nhiều phép chiếu. [7]
