Ứng dụng ArcCatalog cung cấp một cửa sổ danh mục được sử dụng để tổ chức và quản lý cỏc loại thụng tin địa lý khỏc nhau cho ArcGIS. Cỏc loại thụng tin cú thể được tổ chức và quản lý trong ArcCatalog bao gồm: geodatabases; file raster; tài liệu bản đồ, dữ liệu toàn cầu, dữ liệu 3D, và cỏc lớp thụng tin (layers); dịch vụ GIS, Arcserver; Metadata…
ArcCatalog tổ chức cỏc nội dung này vào chế độ nhỡn hỡnh cõy mà nhờ đú ta cú thể làm việc để tổ chức bộ dữ liệu GIS và cỏc tài liệu ArcGIS, nghiờn cứu và tỡm kiếm cỏc thụng tin và để quản lý chỳng.
28
Chức năng của ArcCatalog: Lựa chọn cỏc thành phần của GIS, xem cỏc thuộc tớnh của nú và truy cập vào cỏc cụng cụ để hoạt động trờn cỏc đối tượng được chọn.
ArcCatalog cung cấp 3 cỏch xem dữ liệu là: Contents, Preview và Description.
Chế độ Contents view: Tất cả cỏc dữ liệu được hiển thị dưới dạng cõy
thư mục hay cỏc biểu tượng.
Chế độ Preview: Dữ liệu được hiển thị dưới dạng bản đồ nếu ta chọn Geography trong hộp thoại Preview hay dưới dạng bảng nếu chọn Tablẹ Cú thể dựng trờn thực đơn để phúng to, thu nhỏ, xem thuộc tớnh đối tượng.
Chế độ Description: Dữ liệu được hiển thị ở dạng cỏc thụng tin mụ tả
khỏc nhau về dữ liệu như hệ quy chiếu, thời gian và phương phỏp thu thập…
Hỡnh 3.2. Một số chức năng hiển thị chớnh trong ArcCatalog 3.3. Tỏch lớp thụng tin và biờn tập cỏc đối tượng
Trong nội dung phần Thực hành mụn học, quỏ trỡnh số húa sẽ được thực hiện qua việc sử dụng ArcCatalog để tạo cỏc lớp thụng tin và đối tượng.
29
3.3.1. Khởi động ArcCatalog
Cỏch 1: Click đỳp chuột vào biểu tượng ArcCatalog ( )trờn Desktop. Cỏch 2: Start / Program / ArcGIS / ArcCatalog.
Cỏch 3: Chạy ArcCatalog trờn nền ArcMap.
3.3.2. Xõy dựng cỏc lớp thụng tin
Đối với một GIS, việc quản lý thụng tin cho cỏc đối tượng hay vựng sẽ được tiến hành thụng qua quỏ trỡnh phõn chia thành cỏc phõn lớp thụng tin và đối tượng (layer / theme và objective class). Cũng như vậy, trong quỏ trỡnh thực hành chỳng ta cũng sẽ phõn chia CSDL trờn bản đồ thành những hệ thống phõn lớp thụng tin và phõn lớp đối tượng. Mỗi lớp thụng tin lưu trữ một loại cỏc đối tượng cú chung một tớnh chất hay đặc điểm giống nhaụ Thiết kế cỏc lớp thụng tin rất quan trọng đối với bất kỳ một hệ thống GIS nào bởi vỡ cỏch phõn lớp thụng tin sẽ ảnh hưởng rất lớn đến tớnh hiệu quả, khả năng xử lý và sử dụng lõu dài của cơ sở dữ liệu khụng gian.
Khi thiết kế cỏc lớp thụng tin cần tuõn thủ một số nguyờn tắc sau: - Cú cỏc lớp thụng tin cơ bản (thụng tin nền) như:
+ Lớp thụng tin cơ sở toỏn học bản đồ: điểm khống chế, khung, điểm độ cao, trắc địa nhà nước…;
+ Lớp thụng tin về địa hỡnh;
+ Lớp thụng tin về hệ thống thuỷ văn;
+ Lớp thụng tin về hệ thống đường giao thụng.
- Đủ cỏc lớp thụng tin chuyờn đề: Tựy từng ứng dụng và yờu cầu cụ thể trước mắt, việc chọn lựa cỏc lớp thụng tin chuyờn đề được lưu trữ trong cơ sở dữ liệu và thứ tự nhập vào là quan trọng;
- Gộp cỏc đối tượng thành một lớp thụng tin: Khụng quỏ chi tiết (để trỏnh cú quỏ nhiều lớp thụng tin phải quản lý) cũng như khụng quỏ tổng quỏt (khú khăn khi muốn xử lý riờng biệt).
Khởi động ArcCatalog.
Trong hộp thoại Catalog Tree: Click chuột phải vào Folder Connections / Chọn Connect to folder / Chọn thư mục để khởi tạo dữ liệu (hoặc tạo mới một Folder).
Lưu ý: Cú thể tiến hành xõy dựng CSDL bằng cỏch chạy trực tiếp trờn ArcMap khi chỳng ta lựa chọn biểu tượng Catalog trờn thanh Standard của ArcMap. Cỏc bước tiếp theo khỏ tương tự khi ta sử dụng tạo CSDL trờn box
30
Hỡnh 3.3. Cụng cụ trong box Connect to Folder
Xỏc định cỏc nhúm thụng tin chớnh: hệ thống thụng tin nền, chuyờn đề và bổ trợ.
Tạo một dữ liệu GeoDatabase (gúi dữ liệu địa lý).
QT 3.1. Tạo một GeoDatabase
- Chọn đường dẫn chứa GeoDatabase.
- Kớch chuột phải vào chỗ bất kỳ trờn màn hỡnh. - Chọn New (File / New).
- Chọn Personal GeoDatabase. - Đỏnh tờn cho GeoDatabase.
Đường dẫn đến Folder đó tạo
31
Tạo mới một Feature Dataset (tạo cỏc nhúm dữ liệu).
Hỡnh 3.4. Minh họa cho quỏ trỡnh tạo mới một Feature dataset
Tạo mới một Feature class (tạo cỏc lớp thụng tin).
QT 3.2. Tạo mới một Feature Dataset
- Chọn đường dẫn chứa Feature Dataset (click đỳp chuột vào GeoDatabase vừa tạo).
- Kớch chuột phải vào chỗ bất kỳ trờn màn hỡnh. - Chọn New / Feature Dataset.
- Đỏnh tờn cho Feature Dataset trong hộp Name. - Chọn Edit để đặt hệ thống tọa độ xuất hiện hộp thoạị - Chọn Select sau đú lựa chọn hệ thống tọa độ.
- Bấm Apply / bấm OK.
QT 3.3. Tạo mới một Feature class
- Click đỳp chuột vào Feature Dataset vừa tạọ - Chọn New / Feature class.
- Đỏnh tờn cho Feature class trong hộp New Feature class.
- Chọn cỏc thụng số phự hợp cho từng loại đối tượng (điểm - point; đường - line; vựng - polygon).
32
Hỡnh 3.5. Minh họa cho quỏ trỡnh tạo mới một Feature class
Lưu ý:
- Khụng sử dụng khoảng trống ở mục Name tại box New Feature Class; - Kiểm tra kỹ định dạng cỏc loại đối tượng trong ụ Type của box New Feature Class (4 dạng Point - Line - Polygon và Annotation);
- Khi tạo lớp thụng tin dạng Text (Annotation feature) cần xỏc định tỷ lệ của bản đồ cần tạo sau đú gừ tỷ lệ này vào ụ Reference Scale (cửa sổ hiện ra sau khi chọn Next tại box New Feature class);
- Thiết kế cỏc Bảng CSDL thuộc tớnh ngay khi tạo cỏc lớp thụng tin (cần xỏc định trước cỏc trường dữ liệu, định dạng cỏc trường dữ liệu - tỡm hiểu tại Bài 5);
33
Bài 4. SỐ HểA BẢN ĐỒ VÀ KHẢ NĂNG PHÂN TÍCH KHễNG GIAN
4.1. Mục tiờu và yờu cầu
4.1.1. Mục tiờu
Biến đổi dữ liệu raster thành dữ liệu vector, hay núi cỏch khỏc là vẽ lại bản đồ giấy trờn mỏy tớnh tạo một bản vẽ dạng số của bản đồ đú.
4.1.2. Yờu cầu
- Yờu cầu khụng bị mất thụng tin, số húa chớnh xỏc cỏc đối tượng. - Yờu cầu đầy đủ đối với cỏc thuộc tớnh như màu sắc, giỏ trị… - Trỡnh bày đỳng tiờu chuẩn của bản đồ.
- Thành thạo trong việc sử dụng cỏc cụng cụ phõn tớch khụng gian được giới thiệụ
4.2. Số húa đối tượng bản đồ
Sau khi đó xõy dựng được cỏc lớp thụng tin, cụng việc tiếp theo trong quỏ trỡnh số húa là quỏ trỡnh biờn tập cỏc đối tượng theo cỏc mụ hỡnh thụng tin khụng gian và mụ hỡnh thuộc tớnh (bảng cơ sở dữ liệu thuộc tớnh).
Trong quỏ trỡnh số húa thanh cụng cụ Editor sẽ được sử dụng một cỏch thường xuyờn. Cỏch để gọi thanh cụng cụ Editor như sau: Chọn thực đơn Tools /
Editor ToolBar; View / Tool / Editor hoặc click chuột phải vào thanh MenuBar / chọn Editor.
Trước khi biờn tập, ta cần chọn chức năng Snapping: Click vào Editor / Snapping / Chọn Snapping Toolbar / Chọn tất cả cỏc ụ để chọn chế độ bắt điểm
vào đỉnh của cỏc đường và vựng.
Lưu ý:
- Khi số húa nờn gọi từng lớp thụng tin riờng biệt để làm việc và số húa lần lượt cỏc lớp thụng tin;
- Số húa lần lượt cỏc đối tượng trong lớp thụng tin: từ trờn xuống dưới, từ trỏi qua phải;
- Với cỏc lớp thụng tin cú dữ liệu thuộc tớnh đi kốm cần chỳ ý nhập ngay CSDL thuộc tớnh cho cỏc đối tượng khi số húa xong.
34
4.2.1. Đối tượng dạng điểm
Hỡnh 4.1. Minh họa cho quỏ trỡnh tạo lớp thụng tin cú đối tượng dạng điểm
Lưu ý: để tạo ra điểm ở những tọa độ cho trước cần: click chuột trỏi tạo ra điểm
(ở bất kỳ vị trớ nào), sau đú click chuột phải / Chọn Absolutely X,Y / Ghi tọa độ.
QT 4.1. Tạo mới đối tượng dạng điểm (point)
- Khởi động ArcCatalog trong ArcMap: Click vào biểu tượng trờn thanh
Standard.
- Chọn tới Folder đó tạo cỏc lớp thụng tin trong mục Folder Connections. - Chọn lớp thụng tin dạng điểm cần số húa, giữ chuột kộo lớp thụng tin vào màn hỡnh và thả chuột. Lỳc này lớp thụng tin sẽ hiện lờn trong box TOC. - Click vào biểu tượng Ađ Data để tỡm đến thư mục ảnh đó định vị / Chọn ảnh / Ađ.
- Click chuột phải vào khoảng trắng trờn thanh cụng cụ / Chọn Editor. Thanh cụng cụ Edtor hiện lờn / chọn Editor / Start editing.
- Trờn thanh Editor chọn Creat Features / Chọn lớp thụng tin cần số húa / Chọn cỏc cụng cụ để vẽ đối tượng trong box Construction tools.
- Số húa cỏc đối tượng xong chọn Editor / Save Edits.
- Chọn Editor / Stop editing sau khi đó hoàn thành biờn tập cỏc đối tượng ở
35
4.2.2. Đối tượng dạng đường
Hỡnh 4.2. Minh họa cho quỏ trỡnh tạo lớp thụng tin cú đối tượng dạng đường QT 4.2. Tạo mới đối tượng dạng đường (polyline)
- Khởi động ArcCatalog trong ArcMap: Click vào biểu tượng trờn thanh
Standard.
- Chọn tới Folder đó tạo cỏc lớp thụng tin trong mục Folder Connections. - Đặt thụng số cho Data Framẹ
- Click vào biểu tượng Ađ Data để tỡm đến thư mục ảnh đó định vị / Chọn ảnh / Ađ.
- Chọn lớp thụng tin dạng đường cần số húạ
- Click chuột vào lớp thụng tin, chọn Editor / Start editing.
- Trờn thanh Editor chọn Creat Features / Chọn lớp thụng tin cần số húa / Chọn cỏc cụng cụ để vẽ đối tượng trong box Construction tools.
Lưu ý: Khi muốn dừng để khụng vẽ đối tượng nữa (điểm kết thỳc) cú thể click đỳp chuột trỏi hoặc nhấn phớm F2.
- Số húa cỏc đối tượng xong chọn Editor / Save Edits.
- Chọn Editor / Stop editing sau khi đó hoàn thành biờn tập cỏc đối tượng trong lớp thụng tin.
36
Cỏc cụng cụ số húa:
Hỡnh 4.3. Cỏc biểu tượng cú liờn quan tới việc chỉnh sửa cỏc đối tượng dạng đường
Cỏc cụng cụ chỉnh sửa:
Để sữa lỗi dữ liệu khi số húa: Chọn đối tượng bị sai / Chọn Edit vertice / Điều chỉnh cỏc điểm vertex) bị sai (hoặc click đỳp vào đối tượng cần sửa); Hỡnh 4.4. Cụng cụ Edit Vertices Cắt đường thẳng thành cỏc phần: - Chọn đối tượng cần cắt; - Chọn cụng cụ Split tools ; - Chọn vị trớ trờn đường cần tỏch.
Cắt đường thẳng theo khoảng cỏch hoặc tỷ lệ xỏc định: - Chọn vào đường thẳng cần cắt / Chọn Editor / Split; - Điền cỏc tham số. Hộp thoại của Edit Vertice Thờm điểm Xúa điểm
37 Cắt theo khoảng cỏch Cắt theo tỷ lệ phần trăm 4.2.3. Đối tượng dạng vựng
QT 4.3. Tạo mới đối tượng dạng vựng (polygon)
- Khởi động ArcCatalog trong ArcMap: Click vào biểu tượng trờn thanh
Standard.
- Chọn tới Folder đó tạo cỏc lớp thụng tin trong mục Folder Connections. - Đặt thụng số cho Data Framẹ
- Click vào biểu tượng Ađ Data để tỡm đến thư mục ảnh đó định vị / Chọn ảnh / Ađ.
- Chọn lớp thụng tin dạng vựng cần số húạ
- Click chuột vào lớp thụng tin, chọn Editor / Start editing.
- Trờn thanh Editor chọn Creat Features / Chọn lớp thụng tin cần số húa / Chọn cỏc cụng cụ để vẽ đối tượng trong box Construction tools.
- Khi muốn dừng để khụng vẽ đối tượng nữa (điểm kết thỳc) cú thể nhấn phớm F2 hoặc click chuột phải / Finish Sketch.
- Số húa cỏc đối tượng xong chọn Editor/ Save Edits.
- Chọn Editor / Stop editing sau khi đó hoàn thành biờn tập cỏc đối tượng trong lớp thụng tin.
38
Hỡnh 4.5. Cụng cụ Construction tools Cỏc cụng cụ số húa:
Khi số húa cỏc đường biờn giữa cỏc đối tượng nằm liền kề.
- Editor / Trace .
- Đưa trỏ chuột vào vị trớ giỏp biờn đầu, di chuyển chuột dọc theo ranh giới, click chuột tại điểm giỏp biờn cuốị
- Editor / Straight segment . - Số húa hết vựng / F2.
1
Vựng 1 Vựng 2
39
Cỏc cụng cụ chỉnh sửa:
Cắt một polygon thành cỏc polygon riờng: - Chọn polygon muốn cắt;
- Chọn Editor / Cut polygons tool ;
- Vẽ đường hoặc vựng làm cơ sở để chia vựng vừa chọn; - Nhấn F2.
Chỉnh sửa hỡnh dạng của Polygon: Sử dụng cụng cụ Reshape Feature tool .
Nhập (hợp) cỏc polygon thành 1 polygon: - Chọn Editor / Edit tool ;
- Giữ Shift và click chuột lựa chọn cỏc vựng cần gộp;
40
4.2.4. Đối tượng dạng Text
QT 4.4. Tạo mới đối tượng dạng Text (Annotation)
- Chọn lớp thụng tin dạng Text.
- Click chuột vào lớp thụng tin, chọn Editor
/ Start editing.
- Trờn thanh Editor chọn Creat Features /
Chọn lớp thụng tin cần số húa / Đỏnh chữ
trong hộp Annotation Construction.
- Chọn kiểu đặt chữ trong Construction
tools và đưa vào vị trớ cần đặt trờn bản đồ.
- Số húa cỏc đối tượng xong chọn Editor /
Save Edits.
Hỡnh 4.6. Box Annotation Construction
Để thay đổi format của đối tượng text click chuột vào biểu tượng Toggle Formation Options ( ) trờn box Annotation Construction.
41
4.3. Một số chức năng phõn tớch khụng gian của ArcMap (sử dụng Arctoolbox)
4.3.1. Sử dụng chức năng Analysis toolbox / Extract
Kỹ thuật Clip:
Cỏc đối tượng của Input layer chỉ giữ lại phần nằm trong đường bao của cỏc đối tượng ở Clip layer (Đối tượng ở Input Layer đều cú thể ở dạng điểm, đường và vựng).
Kỹ thuật Split: Phõn chia đối tượng trong lớp thụng tin đầu vào thành nhiều đối tượng phụ (Cỏc lớp thụng tin cần phải là polygon).
QT 4.5. Khả năng Clip
- Kớch hoạt thanh cụng cụ của Arctool box . - Chọn Extract / Clip.
- Chọn đường dẫn cho file chứa đối tượng sẽ được cắt. - Chọn đường dẫn cho file chứa đối tượng cắt.
- Chọn đường dẫn cho file chứa kết quả / OK.
Hỡnh 4.7. Minh họa kỹ thuật Clip
File chứa đối tượng bị cắt File chứa đối
tượng cắt File chứa kết quả
42
4.3.2. Sử dụng chức năng Analysis toolbox / Overlay
Kỹ thuật Erase:
Loại bỏ đi phần thụng tin nằm trong đường bao của cỏc đối tượng ở Erase featurẹ
QT 4.6. Khả năng Split
- Kớch hoạt thanh cụng cụ của Arctool box . - Chọn Extract / Split.
- Chọn đường dẫn cho file chứa đối tượng bị cắt (Input feature). - Chọn đường dẫn cho file chứa đối tượng cắt (Split feature). - Chọn trường dữ liệu cắt (Split Field).
- Chọn đường dẫn cho file chứa kết quả (Target workspace). - OK.
QT 4.7. Khả năng Erase
- Kớch hoạt thanh cụng cụ của Arctool box . - Chọn Overlay / Erase.
- Chọn đường dẫn cho file chứa đối tượng bị cắt (Input feature). - Chọn đường dẫn cho file chứa đối tượng cắt (Erase feature). - Chọn đường dẫn cho file chứa kết quả (Output Feature Class). - OK.
Hỡnh 4.8. Minh họa kỹ thuật Split
43
Kỹ thuật Intersect:
Giao nhau giữa cỏc đối tượng trờn 2 lớp khỏc nhau tạo thành nhiều đối tượng mới cú tất cả cỏc thuộc tớnh của 2 layer (chỉ giữ lại phần giao nhau).
Kỹ thuật Union:
Giao nhau giữa cỏc đối tượng trờn 2 lớp khỏc nhau tạo thành nhiều đối tượng mới cú tất cả cỏc thuộc tớnh của 2 layer (giữ lại toàn bộ cỏc đối tượng). Quy trỡnh tương tự Intersect.
QT 4.8. Khả năng Intersect
- Kớch hoạt thanh cụng cụ của Arctool box . - Chọn Overlay / Intersect.
- Chọn cỏc lớp thụng tin (chỳ ý thứ tự).
- Chọn đường dẫn cho file chứa kết quả (Output Feature Class).