khai thác cơ sở dữ liệu bản đồ địa hình quân sự
* Thử nghiệm trình bày bản đồ số để khai thác thơng tin trực tiếp từ màn hình cho dữ liệu mạng giao thơng vận tải quân sự
Trong thử nghiệm này, ở mức quan sát khái quát nhất ảnh vệ tinh Landsat khu vực Việt Nam và các nước lân cận, độ phân giải 30m được sử dụng để làm nền. Mức quan sát tương đương với tỷ lệ nhỏ hơn 1:1.000.000: sử dụng dữ liệu biên giới, địa giới Vệt Nam kết hợp với nền ảnh vệ tinh tổng thể nêu trên. Mức quan sát tương ứng với tỷ lệ hiển thị từ 1:250.000 đến 1:1.000.000: sử dụng kết hợp vector bản đồ giao thơng quân sự, vì đây là đối tượng được sử dụng phổ biến nhất trong lĩnh vực khai thác thơng tin bản đồ địa hình. Mức quan sát tương đương với tỷ lệ lớn hơn 1:250.000: sử dụng hiển thị bản đồ vector phục vụ nghiên cứu thơng tin địa hình chi tiết. Các tỷ lệ từ 1:75.000 đến 1:250.000 sử dụng bản đồ vector mức chi tiết tỷ lệ 1:100.000 để hiển thị. Các tỷ lệ từ 1:35.000 đến 1:75.000 sử dụng bản đồ vector mức chi tiết tỷ lệ 1:50.000 để hiển thị. Các tỷ lệ từ tỷ lệ 1:15.000 đến 1:1:35.000 sử
dụng bản đồ vector mức chi tiết tỷ lệ 1:25.000 để hiển thị. Các tỷ lệ dưới 1:15.000 sử dụng bản đồ vector mức chi tiết tỷ lệ 1:10.000 để hiển thị.
Hình 4-24. Minh họa các mức quan sát khác nhau của dữ liệu mạng giao thơng
* Thử nghiệm tích hợp CSDL bản đồ địa hình quân sự
- Tích hợp CSDL bản đồ địa hình tỷ lệ 1:10.000 (Thành phố Đà Nẵng), 1:25.000 (Tân Biên), 1:50.000 (Hịa Bình) vào hệ thống hiển thị bản đồ.
- Tích hợp các ảnh vệ tinh QuickBird độ phân giải 0.6m (khu vực Thành phố Đà Nẵng) và Landsat độ phân giải 30m khai thác từ mạng Internet; SPOT5 (khu vực Tân Biên) và VNREDSat-1 (thành phốĐà Nẵng) độ phân giải 2,5m (nguồn của Cục Bản đồ-Bộ Tổng Tham mưu).
- Tích hợp mẫu trình bày bản đồ theo dạng biên tập chế in và bản đồ điện tử để khai thác tính năng trình bày bản đồ tựđộng của phần mềm.
Hình 4-26. Minh họa tích hợp bình đồảnh vệ tinh Landsat độ phân giải 30m
Kết luận chương 4
CSDL bản đồ địa hình quân sự cĩ đủ khả năng để phát triển các dạng sản phẩm bản đồ hiện đại, đồng thời thuận lợi trong việc cập nhật thơng tin hệ thống.
Các cơng cụ TQH tự động để xây dựng dữ liệu, cịn Bộ quy tắc trình bày tự động sử dụng mục đích trình bày, biên tập bản đồ địa hình quân sự đã đáp ứng được yêu cầu xây dựng CSDL bản đồđịa hình quân sự.
Việc giải đốn bằng mắt các đối ượng địa lý quân sựđảm bảo các yêu cầu kỹ thuật cập CSDL. Kỹ thuật chiết tách đối tượng, lớp đối tượng từảnh viễn thám cĩ vai trị hỗ trợ chiết tách dữ liệu khơng gian.
Thử nghiệm tổ chức hiển thị dữ liệu trong phần mềm chuyên dụng tự lập đảm bảo yêu cầu về quản lý chia sẻ dữ liệu ở các cấp cơ sở, phù hợp với khả năng khai thác thơng tin cho người dùng ở nhiều trình độ khác nhau.
KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ
Kết luận
1. CSDL bản đồ địa hình quân sựđược tổ chức ở dạng mơ hình trong CSDL nền địa lý quân sự trên cơ sở bổ sung cấu trúc dữ liệu. Dữ liệu bản đồđịa hình quân sự cũng cĩ thể tách ra thành một CSDL độc lập, hoặc chuyển đổi ra các định dạng khác nhau theo chuẩn quốc tế, khi cài đặt trên các thiết bị quân sự hiện đại. Điều này đảm bảo được mục đích tối ưu hĩa trong quản lý, khai thác và cập nhật dữ liệu trong tồn hệ thống cĩ thể gọi chung là CSDL địa hình quân sự.
2. Các cơng cụ TQH tự động theo phương pháp tổng quát hĩa rời rạc và phương pháp tương tác tổng hợp hỗ trợ phù hợp cho xây dựng các CSDL dẫn xuất từ CSDL cĩ độ chính xác và mức độ chi tiết cao nhất. Trong đĩ, TQH theo phương pháp rời rạc phù hợp với những khu vực cĩ đặc điểm địa hình tương đồng, cịn TQH theo phương pháp tương tác tổng hợp phù hợp hơn với những khu vực cĩ đặc điểm địa hình phức tạp.
3. Bộ quy tắc trình bày bản đồ tự động được xây dựng trên cơ sở lý thuyết bản đồ, CSDL và ứng dụng cơng nghệ GIS. Bộ quy tắc đã đảm bảo yêu cầu kỹ thuật về biên tập và trình bày bản đồ địa hình quân sự từ CSDL nền địa lý quân sự, khi CSDL này đã được bổ sung cấu trúc phù hợp với mục đích trình bày bản đồ.
4. Kỹ thuật xử lý ảnh số kết hợp với kiến thức chuyên gia trong giải đốn đối tượng địa lý quân sự, đặc biệt là mục tiêu quân sựđảm bảo cập nhật dữ liệu trực tiếp từ ảnh viễn thám vào CSDL. Trong đĩ, một số đối tượng địa lý (như thực vật, giao thơng, nhà, nước mặt) cĩ thểđược chiết tách từảnh viễn thám độ phân giải cao dựa trên sự kết hợp giữa kỹ thuật phân loại hướng đối tượng và phân loại theo đặc điểm phản xạ quang phổ, với kết quả thu được tốt nhất là sử dụng kênh Cận hồng ngoại. Dữ liệu thuộc tính của đối tượng địa lý quân sự phải được xác định trên cơ sở tham chiếu với CSDL gốc, các tài liệu đáng tin cậy, kiến thức chuyên gia về giải đốn mục tiêu quân sự và cần được điều tra tại thực địa. Ngồi ra, để đảm bảo độ tinh cậy, độ
chính xác và tính thức thời của thơng tin cập nhật, tư liệu ảnh viễn thám địi hỏi phải tuân theo các nguyên tắc chung về lựa chọn và sử dụng đã đề xuất.
5. Việc khai thác các tính năng ưu việt của các bộ phần mềm ArcGIS, ENVI phù hợp với mục đích xây dựng và cập nhật CSDL bản đồ địa hình quân sự, cũng như khả năng đầu tư về con người, trang thiết bị của quân đội Việt Nam hiện nay. Bên cạnh đĩ, giải pháp xây dựng phần mềm phục vụ quản lý, khai thác và chia sẻ thơng tin CSDL bản đồ địa hình cĩ thểđáp ứng yêu cầu sử dụng thực tế cho các đối tượng sử dụng rộng rãi trong quân đội.
6. CSDL bản đồ địa hình được xây dựng theo mơ hình trên cĩ thể sử dụng để phát triển các dạng sản phẩm bản đồ hiện đại (như bản đồ 3D, bản đồ mạng, bản đồđa phương tiện...), nhằm đáp ứng tối ưu cho cơng tác tham mưu và bảo đảm địa hình.
Kiến nghị
1. Trong phạm vi nghiên cứu của đề tài mới tiến hành thử nghiệm cho 03 tỷ lệ thuộc hệ thống CSDL nền địa lý quân sự bao gồm 1:10.000, 1:25.000 và 1:50.000. Mơ hình này cần tiếp tục thử nghiệm cho các tỷ lệ cịn lại trong hệ thống CSDL cung cấp thơng tin trong ngành Địa hình quân sự và các ngành khác cĩ liên quan đến sử dụng mơ hình bản đồ số.
2. Qua thử nghiệm cho thấy, các cơng cụ TQH tự động trong xây dựng dữ liệu và Bộ quy tắc trình bày trong trình bày bản đồ mới chỉ tự động hĩa khoảng từ 50% đến 70% khối lượng cơng việc tùy theo mức độ phức tạp của khu vực thi cơng. Đồng thời, để hệ thống vận hành ổn định địi hỏi phải đầu tư, nâng cấp đồng bộ hệ thống máy tính và đào tạo nhân lực. Vì vậy, cần tiếp tục nghiên cứu nâng cao khả năng tựđộng hĩa quy trình và đơn giản hĩa hơn trong cách thức vận hành.
3. Giải pháp chiết tách đối tượng địa lý quân sự để cập nhật CSDL mới chỉ giải quyết cho đối tượng cĩ kích thước lớn trên ảnh vệ tinh độ phân giải cao. Do đĩ cần tiếp tục hướng nghiên cứu kết hợp ảnh vệ tinh độ phân giải cao với các nguồn tư liệu khác để chiết các đối tượng cĩ kích thước nhỏ và cĩ mối quan hệ khơng gian phức tạp với các đối tượng liền kề.
DANH MỤC CÁC CƠNG TRÌNH KHOA HỌC CỦA TÁC GIẢĐÃ CƠNG BỐ CĨ LIÊN QUAN TỚI LUẬN ÁN
1. Nguyễn Thị Lan Phương, “Xây dựng bộ khố giải đốn từ ảnh vệ tinh SPOT5 phục vụ thành lập, cập nhật chỉnh lý bản đồ địa hình”, Tạp chí Tài nguyên và Mơi Trường (số 1/2011), tr.38-43, Hà Nội, 2011 (tiếng Việt). 2. Nguyễn Thị Lan Phương, “Sử dụng cơ sở dữ liệu địa khơng gian trong thành
lập bản đồ quân sự đa hiển thị”, Tuyển tập các báo cáo Hội nghị khoa học lần thứ 20, Trường Đại học Mỏ - Địa chất, tr.24-29, Hà Nội, (2012).
3. Nguyễn Thị Lan Phương, “Nghiên cứu xây dựng cơ sở dữ liệu biến động đường bờ các đảo, đá thuộc quần đảo Trường Sa”, Tuyển tập các báo cáo Hội nghị khoa học lần thứ 1, Trường Đại học Tài nguyên và Mơi trường, tr.49-54, Hà Nội, (2013).
4. Nguyễn Thị Lan Phương, “Nghiên cứu cơ sở khoa học xây dựng Bộ quy tắc hiển thị tự động phục vụ thành lập bản đồ địa hình quân sự từ cơ sở dữ liệu nền địa lý quân sự”, Tạp chí Khoa học đo đạc và bản đồ, (số 18), tr. 19-28, Hà Nội, 2013 (tiếng Việt).
5. Nguyễn Thị Lan Phương, “Nghiên cứu mơ hình tổng quát hĩa dữ liệu tự động trong xây dựng cơ sở dữ liệu nền địa lý quân sự”, Tạp chí Khoa học đo đạc và bản đồ, (số 19), tr. 9-14, Hà Nội, 2014 (tiếng Việt).
TÀI LIỆU THAM KHẢO Tiếng Việt
1. Trần Vân Anh (2012), Cơng nghệ bản đồ mạng, Trường Đại học Mỏ - Địa chất, Hà Nội. 2. Bộ Quốc phịng (2011), Tiêu chuẩn quốc gia TCVNQS 1488:2011 Địa hình
quân sự - Sản phẩm Đo đạc – Bản đồ, Hà Nội.
3. Bộ Quốc phịng (2011), Tiêu chuẩn quốc gia TCVNQS 1489:2011 Địa hình quân sự - Ký hiệu bản đồ địa hình tỷ lệ 1:25.000, 1:50.000 và 1:100.000, Hà Nội.
4. Bộ Tài nguyên và Mơi trường, (2012), Quy định kỹ thuật CSDL nền địa lý 1:10.000, Dự thảo Thơng tư, Hà Nội.
5. Bộ Tài nguyên và Mơi trường (2012), Quy định kỹ thuật CSDL nền địa lý 1:50.000, Dự thảo Thơng tư, Hà Nội.
6. Bộ Tài nguyên và Mơi trường (2012), Quy chuẩn kỹ thuật Quốc gia về chuẩn.thơng tin địa lý cơ sở, Hà Nội.
7. Bộ Tài nguyên và Mơi trường (2012), Thơng tư số 05/2012/TT-BTNMT Quy định kỹ thuật hiện chỉnh bản đồ địa hình quốc gia tỷ lệ 1: 25.000 và 1: 50.000 bằng ảnh vệ tinh, Hà Nội.
8. Bộ Tài nguyên và Mơi trường (2013), Thơng tư Số 10/2013/TT-BTNMTQuy định kỹ thuật cập nhật cơ sở dữ liệu nền địa lý tỷ lệ 1:2000, 1:5000 và 1:10000, Hà Nội.
9. Nguyễn Trần Cầu (2013), “Một vài suy nghĩ về khái niệm Hệ thơng tin địa lý (GIS) trong nghiên cứu Địa lý và Mơi trường”, Các khoa học Trái Đất, (4), tr. 375-308.
10.Kiều Thị Kim Dung (2009), Ứng dụng ảnh viễn thám và cơng nghệ GIS để thành lập bản đồ biến động sử dụng đất trên địa bàn phường Khai Quang, Thành phố Vĩnh Yên – Tỉnh Vĩnh Phúc, Trường Đại học Nơng nghiệp, Hà Nội.
11.Cục Bản đồ (2004), Từ điển bách khoa quân sự Việt Nam, Nxb Quân đội, Hà Nội. 12.Cục Bản đồ (2013), Quy định kỹ thuật xây dựng CSDL nền địa lý tỷ lệ 1:25.000,
Bộ Tổng Tham mưu, Hà Nội.
13.Cục Bản đồ (2009), Quy định kỹ thuật xây dựng CSDL nền địa lý tỷ lệ 1:50.000, Bộ Tổng Tham mưu, Hà Nội.
14.Cục Bản đồ (2012), Quy định kỹ thuật xây dựng CSDL nền địa lý tỷ lệ 1:10.000, Bộ Tổng Tham mưu, Hà Nội.
15.Cục Bản đồ (2010), Địa hình quân sự, Nxb Quân đội, Hà Nội.
16.Võ Tuấn Dũng (2012), Tốn rời rạc, Nxb Thống kê, TP. Hồ Chí Minh. 17.Đặng Văn Đức (2001), Hệ thống thơng tin địa lý, Nxb Khoa học Kỹ thuật, Hà Nội. 18.Địa lý quân sự (2009), Nxb Quân đội, Hà Nội.
19.Phạm Trọng Mạnh, Phạm Vọng Thành (1999), Cơ sở Hệ thống thơng tin địa lý GIS trong quy hoạch và quản lý đơ thị, Nxb Xây dựng, Hà Nội.
20.Lê Đại Ngọc (2011), Xây dựng quy trình cơng nghệ và mơ hình tổ chức cập nhật, chỉnh lý hệ thống bản đồ địa hình, Cục Bản đồ/BTTM, Hà Nội.
21.Lê Đại Ngọc (2013), “Sử dụng thiết bị bay khơng người lái MICRODRONE MD4-1000 trong thành lập bản đồ 3D độ chính xác cao”, Bản tin địa hình quân sự, (3), tr. 28-37.
22.Đồng Thị Bích Phương và nnk (2009), Nghiên cứu cơ sở khoa học tổng quát hĩa bản đồ tự động và xây dựng phần mềm Tổng quát hĩa bản đồ từ dữ liệu bản đồ tỷ lệ lớn hơn, Viện khoa học Đo đạc và Bản đồ, Hà Nội.
23.Đồng Thị Bích Phương và nnk (2012), Nghiên cứu hồn thiện cấu trúc dữ liệu cho cơ sở dữ liệu nền địa lý gắn với các giải pháp tổng quát hố dữ liệu tự động, Viện khoa học Đo đạc và Bản đồ, Hà Nội.
24.Hồng Trung Sơn (2004), Thiết kế cơ sở dữ liệu, Nxb Lao động xã hội, Hà Nội. 25.Nguyễn Ngọc Thạch (2011), Địa thơng tin, Nxb Đại học Quốc gia, Hà Nội. 26.Nguyễn Ngọc Thạch, Dương Văn Khảm (2012), Địa thơng tin ứng dụng, Nxb
Khoa học và Kỹ thuật, Hà Nội.
27.Tổng cục Địa chính (2001), Thơng tư số 973/2001/TT-TCĐC về việcHướng dẫn áp dụng hệ quy chiếu và hệ toạ độ quốc gia VN-2000, Hà Nội.
28.Tổng cục Địa chính (2005), Ký hiệu bản đồ địa hình tỷ lệ 1:10.000 và 1:25.000, Tổng cục Địa chính, Bộ Tài nguyên và Mơi trường, Hà Nội.
29.Võ Anh Tuấn (2012), Nghiên cứu cơ sở khoa học xây dựng cơ sở hạ tầng dữ liệu khơng gian địa lý quốc gia Việt Nam, Trường Đại học Mỏ-Địa chất, Hà Nội.
30.Nguyễn Đức Tuệ và nnk (2010), “Xu hướng sản xuất và cập nhật bản đồ địa hình quốc gia từ CSDL nền địa lý”, Tạp chí Khoa học Đo đạc và Bản đồ, (6).
31.Nguyễn Cẩm Vân (2011), Bản đồ học hiện đại và mơ hình hĩa bản đồ, Trường Đại học Mỏ - Địa chất, Hà Nội.
32.Nguyễn Cẩm Vân (2012), Cơng nghệ mới trong thiết kế và thành lập bản đồ, Trường Đại học Mỏ-Địa chất, Hà Nội.
33.Vũ Bích Vân (2005), Bản đồ điện tốn, Trường Đại học Mỏ - Địa chất, Hà Nội. 34.Vũ Bích Vân (1991), Nghiên cứu cơ sở lý luận và cơng nghệ thành lập hệ thống
bản đồ địa hình cơ bản Việt Nam, ứng dụng cơng nghệ mơ hình số địa hình, Cục Đo đạc và Bản đồ Nhà nước, Hà Nội.
35.Vũ Bích Vân (1999), Nghiên cứu cơ sở dữ liệu của nhĩm bản đồ địa hình khái quát, Tổng cục Địa chính, Hà Nội.
36.Võ Quang Minh, Nguyễn Hồng Điệp, Trần Ngọc Trinh, Trần Văn Hùng, (2010),
Hệ thống thơng tin địa lý, Nxb Đại học Cần Thơ, Cần Thơ.
37.Nguyễn Trường Xuân, Phạm Vọng Thành (2002), Cơng nghệ Viễn thám,
Trường Đại học Mỏ - Địa chất, Hà Nội.
38.Nguyễn Trường Xuân (2012), Viễn thám và ứng dụng, Trường Đại học Mỏ-Địa chất, Hà Nội.
39.Nhữ Thị Xuân (2000), Bản đồ địa hình, Trường Đại học Tự nhiên, Đại Quốc gia, Hà Nội.
Tiếng Anh
40.Arctur D., Zeiler M. (2004), Designing Geodatabases: Case Studies in GIS Data Modeling, ESRI Inc.
41.Atta Rabbi, Epameinondas Batsos (2012), Clustering and cartographic simplification of point dataset, Division of Geodesy and Geoinformatics, Royal Institute of Technology.
42.Barbara P. Buttenfield, Torrin Hultgren (2009), “Managing Multiple Representations of “Base Carto” Features:A Data Modeling Approach”,
43.Charalambos Poullis, Suya You (2009), "Delineation and geometric modeling of road networks", Remote Sensing and Spatial Information Sciences, (3), p. 165-181. 44.David Arctur, Michael Zeiler (2004), Designing Geodatabase, Case Published
by ESRI, California.
45.Douglas, D. H. and T. K. Peucker, (1973), Algorithms for the reduction of the number of points required to represent a digitized line or its caricature, Cartographica, Vol. 10, No. 2, pp. 112-122.
46.EROS Imagery Products Guide (2007), ImageSat International N.V., Israel. 47.ESRI (2012), Understanding GIS, Case Published by ESRI, California.
48.Hicham Randrianarivo, Bertrand Le Saux, Marin Ferecatu (2013), “Uban Structure Detection with Deformable Part-Base Models”, International Geoscience And Remote Sensing Symbposium, p. 200_132.
49.Hsu, C.-W., Chang, C.-C. and Lin, C.-J. (2007). A practical guide to support vector classification, National Taiwan University, Taiwan.
50.J.E. Stoter (2005), “Generalisation within NMA.S in the 21st Century”, ITC Enschede, Netherlands.
51.Jiawei Han, Micheline Kamber (2006), “Data mining: Concepts and Techniques”,Elsevier Science,(2), Sanfransico.
52.Jie Liu, Wen Yang, Gui-Song Xia, Mingsheng Liao (2013), “Change Detection in Multi- Temporal TerraSAR-X SAR Images Using a Hierarchical Markov Model on Regions”,
International Geoscience And Remote Sensing Symboposium 2013, p. 132-140.