Từ góc độ kỹ thuật, TQH bản đồ là một nhóm các biện pháp kỹ thuật nhằm rút gọn dữ liệu mà vẫn giữ được tất cả các thông tin cần thiết trên bản đồ. Ví dụ khi số lượng các điểm trên một đường bị giảm đi, chỉ giữ lại là các điểm được chọn, kết quả là các đường không bị thay đổi về hình dạng.
Các hoạt động đơn giản hoá chọn lựa các đặc điểm, miêu tả hình dạng, giữ lại các điểm hoặc sẽ loại bỏ điểm thừa, điểm không cần thiết, dựa trên các tiêu chuẩn hình học như khoảng cách giữa các điểm hoặc là sự dịch chuyển từ tâm đường, các đặc trưng của đường được hiển thị. Kết quả các hoạt động đơn giản hoá làm giảm bớt số lượng các điểm nhận được từ nguồn dữ liệu ban đầu mà không thay đổi vị trí của điểm.
Shea và McMaster (1989) đã tổng kết 12 nhóm hoạt động khái quát hoá cơ bản mang ý nghĩa miêu tả tính chất của khái quát hoá tự động. Nghiên cứu này đã có
RANH GIỚI HÀNH CHÍNHCẤP HUYỆN TỈNH PHÚ THỌ
ảnh hưởng lớn đến sự phát triển của các phần mềm khái quát hoá trong suốt những năm 90. Các thuật ngữ dùng để chỉ các thao tác khái quát hoá được sử dụng trong các phần mềm thương mại có thể khác nhau, nhưng chúng đều có thể được liệt vào một trong các hình thức khái quát hoá do Shea và McMaster đưa ra, bao gồm 10 hoạt động biến đổi thông tin không gian và 2 hoạt động biến đổi thông tin thuộc tính.
Hình 2.3 - Biến đổi không gian và thuộc tính - Làm trơn (Smoothing)
Được thực hiện bằng việc di chuyển lại vị trí hoặc thay đổi cặp toạ độ để làm bằng phẳng ngay các dao động nhỏ mà vẫn giữ được hầu hết các hướng quan trọng của đường. Các thao tác này đưa ra một đối tượng đường dạng số với chất lượng thẩm mỹ cao. Việc làm trơn đường đi cùng với yêu cầu tăng thêm số lượng các điểm toạ độ và tăng dung lượng dữ liệu. Hầu hết các thuật toán làm trơn đường thường sử dụng là các phương pháp dựa trên sự dịch chuyển trung bình, phép toán xấp xỉ...
Biến đổi không gian
Biến đổithuộc tính
Simplification Smoothing Amalgamation
Aggregation Merging Collapse
Exaggeration Displacement Selection
Enhancement
Hình 2.4 - Biểu thị kết quả làm trơn - Giản lược hoá (Simplification)
Khi các cơ sở dữ liệu bản đồ ở tỷ lệ cơ bản được sử dụng để sản xuất các bản đồ có các tỷ lệ nhỏ hơn, các hoạt động giản lược hoá được sử dụng để làm giảm dung lượng dữ liệu. Quá trình đơn giản hoá cũng làm tăng khả năng hình dung các đặc điểm của các đối tượng không gian. Các hoạt động đơn giản hoá chọn lựa các đặc điểm, miêu tả hình dạng, giữ lại các điểm đặc trưng loại bỏ điểm thừa, điểm không cần thiết, dựa trên các tiêu chuẩn hình học như khoảng cách giữa các điểm hoặc là khoảng cách từ tâm đường, các đặc trưng của đường được hiển thị. Kết quả các hoạt động giản lược hoá làm giảm bớt số lượng các điểm nhận được từ nguồn dữ liệu ban đầu mà không thay đổi các giá trị toạ độ x, y của chúng.
Hình 2.5- Biểu thị kết quả giản lược hóa - Gộp vùng (Amalgamation)
Đường gốc Đường giản lược
Đường gốc Đường làm trơn
Là hoạt động hợp nhất các đối tượng dạng vùng: dữ liệu được đơn giản hoá và được gộp chung với nhau để khái quát hoá cho các bản đồ tỷ lệ nhỏ hơn. Cũng có thể gộp chung tự động các đặc điểm của địa hình trong các vùng khác nhau của lãnh thổ.
Hình 2.6 - Biểu thị kết quả gộp vùng
- Gộp điểm (Aggregation)
Hợp nhất các đối tượng được thể hiện dưới dạng ký hiệu điểm, ví dụ nhóm các tòa nhà thành khối nhà.
Hình 2.7 - Biểu thị kết quả điểm - Hợp nhất (Merging)
Hình 2.8 - Biểu thị kết quả hợp nhất - Phá (Collapse)
Khi tỷ lệ bị giảm đi, nhiều đối tượng mặt được thể hiện bởi các vùng, thậm trí phải bị ký hiệu hoá thành dạng điểm hoặc đường. Sự phân ly các đối tượng đường và đối tượng vùng thành các đối tượng điểm, hoặc các đối tượng vùng thành các đối tượng đường thường gặp khi thành lập các bản đồ tỷ lệ nhỏ.
Hình 2.9 - Biểu thị kết quả phá đối tượng - Phóng đại (Exaggeration )
Sự phóng đại các ký hiệu bản đồ và các đối tượng vùng có thể được thực hiện để làm tăng thêm tính rõ ràng của bản đồ hoặc làm cho phù hợp hơn các nội dung
bản đồ để phục vụ những mục đích riêng của nó. Sự phóng đại thường dẫn tới những trạng thái xung đột, chồng đè các đối tượng.
Hình 2.10 - Biểu thị kết quả phóng đại - Dịch chuyển (Displacement)
Đôi khi do các giới hạn đồ hoạ của bản đồ buộc phải dịch chuyển vị trí một số đối tượng. Ví dụ khi độ rộng của đường bị thay đổi và khi các toà nhà nằm gần cạnh đường bị ảnh hưởng bởi ký hiệu đường. Khi đó phải dịch chuyển các đối tượng trên bản đồ ra khỏi vị trí thực tế của chúng. Quá trình dịch chuyển phải được thực hiện theo các nguyên tắc nhất định, chẳng hạn khoảng cách dịch chuyển tối đa.
Hình 2.11 - Biểu thị kết quả dịch chuyển - Làm nổi bật (Enhancement)
Các bề mặt và kích cỡ của đối tượng cần phải phóng đại hoặc làm nổi bật để đáp ứng các yêu cầu riêng biệt của bản đồ. Khi được so sánh với hoạt động phóng đại, việc làm nổi bật đề cập tới việc cấu thành ký hiệu tượng trưng và không quan tâm đến các chiều trong không gian của đối tượng. Việc làm nổi bật các ký hiệu tượng trưng được áp dụng không có nghĩa là để phóng đại nó, mà chỉ đơn thuần là để xem xét việc kết hợp các ký hiệu tượng trưng.
- Lựa chọn (Selection)
Hầu hết các hoạt động khái quát hoá hữu ích ngày nay là sự lựa chọn. Thông thường được sử dụng như một phương pháp xử lý đầu tiên, đi trước các hoạt động khái quát hoá còn lại.
- Thay đổi ký hiệu (Symbolisation)
Sự thay đổi ký hiệu như một yếu tố của quá trình khái quát hoá tồn tại như một sự thay đổi trong tỷ lệ từ bộ dữ liệu gốc hoặc như một thay đổi trong kiểu dữ liệu. Thao tác này có thể cũng được sử dụng để giải quyết các kiểu khác của các mâu thuẫn không gian đã xuất hiện trong các bản đồ tỷ lệ nhỏ.
- Phân loại (Classification)
Với cùng nhóm các đối tượng trong các loại đặc trưng chung hoặc các thuộc tính tương tự. Quá trình phân loại được sử dụng cho một mục đích đặc biệt và thường bao hàm sự tích tụ các giá trị của dữ liệu trong nhóm, phụ thuộc vào sự gần gũi của chúng với các giá trị chiều dài đường. Quá trình phân loại thường cần thiết nhờ vào tính không thực tế của ký hiệu và mỗi giá trị riêng bản đồ.
CHƯƠNG 3- ỨNG DỤNG PHƯƠNG PHÁP TỔNG QUÁT HÓA BẢN ĐỒ XÂY DỰNG CSDL NĐL TỶ LỆ 1/50.000 TỪ CSDL NDL 1/10.000 TỈNH PHÚ THỌ 3.1. Quy trình xây dựng CSDL NĐL