1:10.000
Yêu cầu chung
Trước khi tiến hành tổng quát hóa phải kiểm tra, đánh giá CSDL nền Kiểm tra, đánh giá CSDL
NĐL 1:10.000
Tổng quát hoá dữ liệu địa lý tỷ lệ 1:25.000
Đo vẽ, cập nhật đối tượng địa vật trên ảnh vệ tinh
Chuẩn hóa, xây dựng CSDL tỷ lệ 1:25.000
Tạo Metadata
Hình 2.1. Quy trình công nghệ xây dựng CSDL NĐL tỷ lệ 1:25.000
CSDL NĐL tỷ lệ 1:10.000
29
địa lý tỷ lệ 1:10.000 của từng mảnh về độ chính xác và mức độ thay đổi so với ảnh vệ tinh. Nếu nội dung CSDL nền địa lý và bình đồ ảnh vệ tinh mới có sự biến động lớn hơn 40% thì không tiến hành tổng quát hóa CSDL mà đo vẽ mới CSDL nền địa lý 1:25.000 từ bình đồ ảnh vệ tinh và cập nhật thông tin theo số liệu điều tra trên mạng (trong phạm vi đồ án này, với thời gian không cho phép cùng kinh nghiệm còn hạn chế, việc điều tra ngoại nghiệp để thu thập số liệu chưa thực hiện được).
Tổng quát hóa dữ liệu địa lý để chọn lựa và đơn giản hóa mức độ chi tiết các đối tượng địa lý theo yêu cầu, nội dung của mô hình cấu trúc CSDL nền địa lý tỷ lệ 1:25.000 và mục đích sử dụng dữ liệu.
Tổng quát hóa hình học và thuộc tính các đối tượng địa lý theo tiêu chí tổng quát hóa. Kiểm tra, chuẩn hóa quan hệ không gian của các đối tượng và các lớp thông tin trong cơ sở dữ liệu.
CSDL địa lý đã được tổng quát hóa và chuẩn hóa được chuyển vào CSDL nền địa lý tỷ lệ 1:25.000 để quản lý và phục vụ các công đoạn tiếp theo.
Tiêu chí và yêu cầu tổng quát hóa
Dựa vào tiêu chí thu nhận đối tượng của CSDL nền địa lý tỷ lệ 1:10.000 và tiêu chí thu nhận đối tượng của CSDL nền địa lý tỷ lệ 1:25.000 để xác định các đối tượng phải tổng quát hóa hình học và thuộc tính như sau:
-Các đối tượng địa lý có thay đổi về kiểu dữ liệu không gian (điểm, đường, vùng) của đối tượng khi chuyển từ CSDL nền địa lý tỷ lệ 1:10.000 sang CSDL nền địa lý tỷ lệ 1:25.000.
-Các đối tượng bị loại bỏ khi chuyển sang CSDL nền địa lý tỷ lệ 1:25.000.
-Các đối tượng thay đổi về mức độ chi tiết không gian.
-Các đối tượng có quan hệ không gian ràng buộc theo đối tượng bị tổng quát hóa.
30
-Các đối tượng địa lý có thay đổi về thuộc tính của đối tượng khi chuyển từ CSDL nền địa lý tỷ lệ 1:10.000 sang CSDL nền địa lý tỷ lệ 1:25.000.
Những quy định trên cho các đối tượng là cơ sở để tiến hành tổng quát hóa các đối tượng địa lý phù hợp với mô hình cấu trúc và nội dung của CSDL nền địa lý tỷ lệ 1:25.000.
Yêu cầu, nguyên tắc, tiêu chí tổng quát hóa hình học được thực hiện theo quy định “Tổng quát hóa cơ sở dữ liệu và trình bày bản đồ địa hình tỷ lệ 1:25.000 từ cơ sở dữ liệu nền địa lý tỷ lệ 1:10.000” thuộc dự án “Thành lập và hoàn chỉnh Hệ thống bản đồ trực ảnh địa hình tỷ lệ 1:25.000 phủ trùm toàn quốc” giai đoạn I, Cục bản đồ - Bộ tổng tham mưu.
31
Quy trình tổng quát hóa CSDL nền địa lý tỷ lệ 1:25.000 từ CSDL nền địa lý tỷ lệ 1:10.000
Tổng quát hóa hình học, chuẩn hóa không gian
- Chuyển CSDL nền địa lý tỷ lệ 1:10.000 sang CSDL nền địa lý tỷ lệ 1:25.000
- Tổng quát hóa thuộc tính
Tiếp biên không gian, thuộc tính
Hình 2.2 :Quy trình tổng quát hóa CSDL NĐL 1:25.000 từ CSDL NĐL 1:10.000
CSDL NĐL tỷ lệ 1:10.000
32
a. Tổng quát hóa hình học
Trình tự tổng quát hóa hình học theo trình tự sau:
1. Địa hình → 2. Thủy hệ → 3. Giao thông → 4. Dân cư, cơ sở hạ tầng → 5. Phủ bề mặt.
Tổng quát hóa hình học bao gồm:
Loại bỏ hoặc gộp các đối tượng có kích thước nhỏ hơn kích thước quy định vào đối tượng liền kề hoặc để hợp lý với các đối tượng tổng quát hóa liên quan (ví dụ: Đoạn tim đường bộ bị loại bỏ thì Cầu giao thông nằm trên Đoạn tim đường bộ đó cũng bị loại bỏ theo).
Biến đổi về điều kiện hình học của đối tượng: chuyển các đối tượng dạng vùng thành dạng đường, dạng vùng thành dạng điểm đối với các vùng có kích thước nhỏ hơn kích thước quy định hoặc để hợp lý với các đối tượng tổng quát hóa liên quan. Ví dụ: chuyển từ cầu dạng vùng thành cầu dạng đường nếu mặt đường bộ ở hai bên cầu bị loại bỏ (vẫn tồn tại đoạn tim đường bộ); chuyển các đối tượng dạng đường về dạng điểm khi chúng có chiều dài nhỏ hơn quy định hoặc hợp lý với các đối tượng tổng quát hóa liên quan (Ví dụ: khi mặt đường bộ bị loại bỏ nhưng vẫn tồn tại đoạn tim đường bộ thì cống giao thông qua mặt đường bộ chuyển từ dạng đường thành dạng điểm).
Làm trơn đối tượng sao cho vẫn đảm bảo các vị trí góc uốn, góc ngoặt đặc trưng của đối tượng. Yêu cầu tổng quát hóa này được thực hiện ở bước tổng quát hóa và xử lý quan hệ không gian tổng hợp.
*Địa hình:
Địa hình đặc biệt (Bờ dốc tự nhiên, …) sau tổng quát hóa phải được chỉnh sửa phù hợp với thủy hệ (đường bờ nước, …).
*Thủy hệ:
Nguyên tắc chung:
33
đặc trưng như sự uốn cong của sông, cấu trúc của đường bờ, chế độ nước của sông (có nước thường xuyên, tạm thời, đoạn sông chảy ngầm) và các đặc trưng của mạng lưới sông ngòi trong khu vực cũng như mối quan hệ không gian với các đối tượng thuộc các chủ đề khác (giao thông, dân cư…).
Các đối tượng thủy hệ liên quan tới biên giới, địa giới phải được thu nhận toàn bộ.
Chuẩn hóa không gian hệ thống thủy hệ:
Yêu cầu: Sau khi tiến hành TQH và chuẩn hóa dữ liệu của các lớp thông tin trong chủ đề Thủy hệ, cần phải chuẩn hóa toàn bộ hệ thống mạng lưới thủy hệ để đảm bảo tính liên thông và quan hệ không gian topology.
Mở tất cả các đối tượng thuộc mạng lưới dòng chảy (đường bờ nước; đường mép nước, sông suối dạng đường (đã load dữ liệu sông suối vùng chuyển thành đường); sông suối dạng vùng, kênh mương dạng đường (đã load dữ liệu kênh mương vùng chuyển thành đường), kênh mương dạng vùng, mặt nước tĩnh, máng dẫn nước; bãi bồi, cống giao thông (chủ đề giao thông) để kiểm tra tính liên thông của mạng luới thủy hệ.
Kiểm tra sự trùng khít đường bờ nước, đường mép nước với các đối tượng mạng lưới dòng chảy dạng vùng.
Kiểm tra sự liên thông của mạng lưới dòng chảy giữa sông suối, kênh mương, mặt nước tĩnh,…
Chuẩn hóa chiều dòng chảy của mạng lưới thủy văn từ địa hình cao xuống địa hình thấp tương ứng với điểm đầu, điểm cuối của đối tượng thủy hệ dạng đường.
Kiểm tra tính phân đoạn của mạng lưới dòng chảy, nối các đối tượng thủy hệ thành dữ liệu toàn tuyến (với những đối tượng phân đoạn không hợp lý).
34
*Giao thông:
Nguyên tắc chung:
- Khi tổng quát hóa giao thông cần phản ánh đặc trưng của hệ thống như về mật độ, vị trí, tính chất, hình dạng, mối quan hệ giữa các cấp đường, giữa hệ thống giao thông với các điểm dân cư… cũng như các trang thiết bị phụ thuộc.
-Khi lựa chọn biểu thị các đường cấp thấp, chú ý những nguyên tắc: Đảm bảo mối liên hệ của các điểm dân cư với các ga xe lửa các bến tàu, sân bay và với các đường cấp cao. Các đối tượng giao thông liên quan tới biên giới, địa giới phải thu nhận toàn bộ.
-Thứ tự tổng quát hóa chủ đề giao thông: Đối tượng nào khi thay đổi làm ảnh hưởng tới nhiều đối tượng khác hoặc không liên quan tới đối tượng khác thì tiến hành tổng quát hóa trước. Chủ đề giao thông được tổng quát hóa sau khi thực hiện tổng quát hóa chủ đề Thủy hệ, Địa hình.
-Phải đảm bảo tính liên thông của Hệ thống giao thông sau tổng quát hóa.
Chuẩn hóa không gian hệ thống giao thông:
Yêu cầu: Sau khi tiến hành tổng quát hóa và chuẩn hóa dữ liệu của các lớp thông tin trong chủ đề Giao thông, cần phải chuẩn hóa tổng hợp toàn bộ hệ thống mạng lưới giao thông để đảm bảo tính liên thông và tính chuẩn về quan hệ không gian topology:
Mở tất cả các đối tượng thuộc mạng lưới giao thông (đường tim đường bộ; mặt đường bộ, ranh giới đường bộ, cầu, cống, hầm, đèo, đoạn vượt sông suối…) để kiểm tra tính liên thông của mạng lưới giao thông.
Kiểm tra tính liên thông của mạng lưới đường bộ: giữa đoạn tim đường bộ với cầu giao thông, hầm giao thông,… và hệ thống thủy hệ.
Kiểm tra tính phân đoạn của mạng lưới giao thông, nối các đối tượng Đoạn tim đường bộ thành dữ liệu toàn tuyến đối với những đối tượng phân
35 đoạn không hợp lý.
* Dân cư cơ sở hạ tầng
Nguyên tắc chung:
Khi tổng quát hóa chủ đề Dân cư cơ sở hạ tầng cần phản ánh đúng đặc trưng và mật độ của các điểm dân cư. Khi lựa chọn lấy bỏ phải xét đến ý nghĩa của điểm dân cư và những mối quan hệ của nó với những yếu tố khác như thủy hệ, giao thông…
Khái quát hình dạng bên ngoài và cấu trúc không gian bên trong của các điểm dân cư đô thị được thực hiện bằng cách liên kết các khu phố nhỏ vào các khu phố lớn hơn, bỏ đi các đường phố thứ yếu.
Đối với vùng dân cư nông thôn: Lựa chọn biểu thị các thôn, xóm có diện tích từ lớn tới nhỏ, từ quan trọng tới thứ yếu. Ưu tiên biểu thị các điểm dân cư tuy nhỏ nhưng có ý nghĩa du lịch, lịch sử hoặc có ý nghĩa định vị như ở gần biên giới quốc gia, ở giao điểm của các đường giao thông, ngã ba sông, cửa sông…
Các đối tượng kinh tế, văn hóa, xã hội khi lựa chọn lấy bỏ cần ưu tiên biểu thị các đối tượng có ý nghĩa lịch sử, văn hóa, du lịch nổi tiếng và các đối tượng có ý nghĩa định hướng.
Chuẩn hóa không gian hệ thống dân cư, cơ sở hạ tầng:
- Yêu cầu:
Sau khi tiến hành tổng quát hóa và chuẩn hóa dữ liệu của các lớp thông tin trong chủ đề dân cư, cơ sở hạ tầng, cần phải chuẩn hóa không gian toàn bộ hệ thống để đảm bảo tính hợp lý về quan hệ không gian topology giữa các đối tượng nhà, dân cư, khu chức năng…với hệ thống giao thông và hệ thống thủy hệ.
Mở tất cả các đối tượng thuộc chủ đề dân cư, cơ sở hạ tầng (nhà, khu chức năng, đường dây tải điện…).
36
vùng sang điểm, các đối tượng bị gộp, đối tượng bị loại bỏ…) so với hệ thống giao thông, thủy hệ.
Kiểm tra Ranh giới khu chức năng với các đối tượng liên quan như: Sông suối, kênh mương, đoạn tim đường bộ, địa giới hành chính…
*Phủ bề mặt
Chuẩn hóa quan hệ không gian chủ đề phủ bề mặt:
Yêu cầu: Sau khi tiến hành tổng quát hóa và chuẩn hóa dữ liệu của các lớp thông tin trong chủ đề Phủ bề mặt cần phải chuẩn hóa về quan hệ không gian topology giữa các đối tượng trong chủ đề Phủ bề mặt.
Kiểm tra và chuẩn hóa quan hệ không gian topology của lớp Phủ bề mặt: không chồng đè, không có vùng trống…
Kiểm tra và chuẩn hóa sự trùng khít của lớp ranh giới phủ bề mặt và lớp phủ bề mặt.
*Cơ sở đo đạc:
Không tiến hành tổng quát hóa chủ đề này và giữ nguyên toàn bộ khi chuyển lên CSDL nền địa lý tỷ lệ 1:25.000.
Đơn giản hóa đỉnh, làm trơn các đối tượng dạng đường, dạng vùng và chuẩn hóa không gian:
Đơn giản hóa đỉnh, làm trơn các đối tượng dạng đường và dạng vùng cho các lớp thông tin trong CSDL (khi bán kính cong < 12,5m) sẽ làm thay đổi mối quan hệ không gian giữa các đối tượng dạng điểm, dạng đường và dạng vùng. Bước này được thực hiện sau khi đã tổng quát hóa hình học của tất các các chủ đề.
Các bước thực hiện như sau:
+ Kiểm tra và chuẩn hóa tất cả các lỗi topology còn tồn tại trước khi xử lý đơn giản hóa và làm trơn các đối tượng dạng đường, dạng vùng.
37
các chủ đề trong CSDL nền địa lý tỷ lệ 1:10.000 đã tổng quát hóa.
+ Đưa tất cả các đối tượng dạng đường, dạng vùng đã tạo quan hệ topology vào biên tập trong ArcMap. Sử dụng map topology để lựa chọn các đối tượng cần giữ vào quan hệ về cạnh và mặt. Dùng công cụ đơn giản hóa đỉnh và làm trơn của Production Mapping để đơn giản hóa đình và làm trơn các đối tượng dạng đường, dạng vùng theo tiêu chí của tỷ lệ 1:25.000.
+ Chuẩn hóa lại quan hệ không gian tổng thể (điểm – đường; điểm – vùng; đường – vùng) cho tất cả các lớp thông tin trong CSDL nền địa lý 1:10.000 sau tổng quát hóa và xử lý đơn giản hóa, làm trơn ở trên.
Lưu ý: Dựa vào mô tả quan hệ không gian của các lớp thông tin trong lược đồ ứng dụng UML của cơ sở dữ liệu nền địa lý 1:25.000 để xây dựng các luật quan hệ không gian topology.
b. Chuyển dữ liệu sang CSDL nền địa lý tỷ lệ 1:25.000 và tổng quát hóa thuộc tính:
Tổng quát hóa thuộc tính gồm hai bước:
Bước 1: Chuyển đổi thuộc tính tự động từ CSDL 1:10.000 sang CSDL 1:25.000
CSDL nền địa lý tỷ lệ 1:25.000 và CSDL nền địa lý tỷ lệ 1:10.000 có sự khác biệt về: Danh mục đối tượng địa lý, mã đối tượng, miền giá trị thuộc tính của đối tượng địa lý. Do đó, để chuyển dữ liệu trong CSDL nền địa lý tỷ lệ 1:10.000 đã được tổng quát hóa hình học sang CSDL nền địa lý tỷ lệ 1:25.000 cần phải xây dựng bảng ánh xạ chuyển đổi (Cross – Reference) giữa hai CSDL.
Bảng ánh xạ bao gồm các nội dung sau:
+ Bảng ánh xạ các đối tượng địa lý có trong CSDL nền địa lý tỷ lệ 1:10.000 nhưng không có trong CSDL nền địa lý tỷ lệ 1:25.000.
38
CSDL nền địa lý tỷ lệ 1:10.000 sẽ được chuyển đổi tương ứng sang các đối tượng địa lý trong CSDL nền địa lý tỷ lệ 1:25.000 (cập nhật các đối tượng mới, tên gọi, mã đối tượng theo Quy chuẩn kỹ thuật quốc QCVN 42:2012/BTNMT, ban hành kèm theo Thông tư số 02/2012/TT-BTNMT ngày 19/3/2012 của Bộ Tài nguyên và Môi trường).
+ Bảng ánh xạ chuyển đổi từng trường thông tin của lớp đối tượng từ CSDL nền địa lý tỷ lệ 1:10.000 sang CSDL nền địa lý tỷ lệ 1:25.000. Thuộc tính có trong CSDL nền địa lý tỷ lệ 1:10.000 nhưng không có trong thuộc tính của CSDL nền địa lý tỷ lệ 1:25.000 phải xóa bỏ.
+ Sau khi lập bảng ánh xạ tiến hành chuyển dữ liệu trong CSDL tỷ lệ 1:10.000 đã tổng hóa hình học vào CSDL tỷ lệ 1:25.000. Các lớp đối tượng (hoặc subtype) và thuộc tính thay đổi do thay đổi cấu trúc CSDL sẽ được chuyển đổi tự động trong quá trình này. Việc chuyển đổi dữ liệu sẽ được thực hiện tự động bằng phần mềm ArcGIS hoặc có thể xây dựng, phát triển công cụ hỗ trợ.
Bước 2: Thay đổi thuộc tính do sự tổng quát hóa hình học
Khi tổng quát hóa hình học, một số đối tượng sẽ thay đổi về kiểu thể hiện không gian (điểm, đường, vùng) dẫn đến làm thay đổi thuộc tính của đối tượng. Vì vậy, sau khi tổng quát hóa hình học CSDL 1:10.000, tiến hành chuyển đổi sang CSDL 1:25.000 cần phải tổng quát hóa và chuẩn hóa thuộc tính của các đối tượng cho phù hợp với cấu trúc và nội dung của CSDL 1:25.000.
Một số đối tượng thay đổi thuộc tính:
+ Những đối tượng khi biến đổi hình học bị mất thuộc tính thì phải lấy lại thuộc tính theo dữ liệu gốc (Ví dụ: Đối tượng được chuyển từ dạng vùng