Để có thể xây dựng được một bản đồ đòi hỏi người vẽ bản đồ phải có một số dụng cc cần thết và nắm được nguyên tắc sử dụng các công cụ đó. Hiểu biết một số vật liệu cần thiết cho vẽ bản đồ.
5.5.1. Vật liệu vẽ bản đồ
5.5.1.1. Giấy vẽ
Trên thực tế có nhiều loại giấy nhưng trong vẽ bản đồ ta cần sử dụng các loại giấy sau:
a. Giấy can
- Đặc điểm- dòn, dễ gẫy, độ co dãn mạnh. - Màu: có thể tráng mờ hoặc xám nhạt.
- Công dụng Dùng sao lại bản đồ vẽ với độ chính xác thấp.
- Bảo quản do đặc điểm giấy có độ cao dãn mạnh nên giấy can thường phải cuộn để trong ống kín, không nên để nơi quá nóng hoặc quá ẩm.
- Sử dụng: Tuỳ theo từng loại giấy.có thể trước khi sử dụng phải tẩy nhẹ làm giảm bớt lớp dầu bóng trên giấy để giấy dê bám mực.
Trước khi can vẽ phải để giấy ra ngoài một vài giờ rồi mới can vẽđể giấy can co giãn phù hợp với điều kiện thực tế của bả và n can dùng để in thì sau khi can vẽ phải đi in ngay đểđảm bảo độ chính xác. Ngoài giấy can còn có vải can, trên vải can cho phép lau, rửa khi làm hỏng.
b. Giấy kẻ ly
Đây là loại giấy trắng, trên đó kẻ những milimet tương đối chính xác (tất nhiên là khi làm để in chính xác nhưng do quá trình bảo quản và in nó bị co dãn).
Nét kẻ li có thể là màu xanh, đỏ hoặc vàng...Công dụng vẽ các yếu tố đảm bảo kích thước nhưđồ thị mẫu chữ.
c.Giấy trắng
Yêu cầu: Giấy trắng không nhòe, độ co dãn không lớn, không quá nhẵn bóng Hiện nay ở nước ta có nhiều loại giấy trắng Trôki, Liên Xô, Đức, Việt Trì… tuỳ theo yêu cầu vẽ mà chọn loại giấy cần thlết~
Trong bài tập của chúng ta cũng như trong vẽ bản đồ nên dùng Trộm Đức.
5.5.1.2. Mầu vẽ
Có nhiều loại màu có thể dùng được trong vẽ bản đồ. Chủ yếu chia làm ba dạng. - Dạng rắn- mầu thỏi.
- Dạng lỏng- mầu tuýp. - Dạng bột- mầu giấy.
Mỗi một dạng có thể gồm 6,12,18… mầu khác nhau.
Dạng mầu bột (màu giấy) dễ pha và dễ tô hơn cả- người vẽ bản đồ nên dùng dạng này.
5.5.1.3. Mực vẽ
Có nhiều loại mực, mỗi loại có nhiều mầu. Loại mực dùng nhiều nhất trong vẽ bản đồ là mực đen, nó có thể ở dạng rắn (mực thỏi của Trung Quốc) có khả năng bảo
144
quản lâu được khi dùng phải mài rất mất thời gian.
Dạng lỏng (thường gọi là mực can) được sản xuất tại Đức, Tiệp, Liên Xô dạng mực này hiện nay được sử dụng rất rộng rãi trong vẽ bản đồ.
5.5.2. Dụng cụ vẽ bản đồ 5.5.2.1. Bút chì Trong thực tế bút chì chia làm 3 loại. - Loại cứng mang ký hiệu là H: 1H: 2H: 3H...7H. Chỉ số H càng cao thì bút càng cứng. - Loại mềm mang ký hiệu là B: 1B; 2B; 3B…7B. Chỉ số B càng cao thì bút càng mềm. - Loại trung bình mang ký hiệu là HB.
Tuỳ theo yêu cầu của công việc vẽ có thể chọn loại bút thích hợp. Trong vẽ bản đồ người ta thường dùng bút chì loại 2H hoặc 3H.
5.5.2.2. Bút sắt (ngòi bút vẽ)
Đặc điểm của ngòi bút vẽ là đầu ngòi bút nhọn, có tính đàn hồi giữa 2 lá bút, có lực nét và 0,1mm.
Trong mỗi trường hợp kết quả làm việc phụ thuộc vào chất lượng ngòi bút, hiểu biết cùng kỹ năng ngòi bút.
Trên thị trường có ngòi bút sắt do Nhật và Trung quốc sản xuất, ký hiệu là 101 hoặc 505.
Cách chọn ngòi bút. Hai lá của ngòi bút không để ánh sáng lọt qua, chiều dày và bề dày của lá bút phải bằng nhau.
5.5.2.3. Bút ke
Có hai loại bút ke. a. Bút ke đơn
Dùng để kẻ đường thẳng, có thể điều chỉnh được lực nét tuỳ theo yêu cầu của người vẽ.
b. Bút ke kép
Dùng để kẻ hai đường thẳng song song, có thểđiều chỉnh được lực nét của mỗi đường thẳng và khoảng cách giữa hai đường
5.5.2.4. Bút xoay
a. Bút xoay đơn
Dùng để vẽ đường cong, có thể điều chỉnh được lực nét tuỳ theo yêu cầu của người vẽ
b. Bút xoay kép
Dùng để vẽ hai đường cong song song với nhau có thể chỉnh được lực nét cũng như khoảng cách giữa 2 đường.
5.5.2.5. Bút kim
Trên thị trường hiện nay có rất nhiều loại bút kim do nhiều nước sản xuất như Đức, Tiệp, Nhật, Thái Lan và Việt Nam
Một bộ bút kim bao gồm nhiều loại lực nét khác nhau 0,10 mm- 0,20 mm- 0,30 mm- 0,35 mm- 0,40 mm 0,50 mm- 0,50 mm- 0,70 mm- 0,80 mm- 0,90 mm 1,0 mm- 1,2 mm...
Tuỳ theo yêu cầu của ngư vẽ có thể chọn các loại bút kim thích hợp có thể chọn bút kim để can vẽ, kẻ hoặc chọn để đi kèm với các loại thuốc chữ. Thông thường chọn bút với lực nét bằng 1/7 chiều cao của chữ
5.5.2.6. Bút lông
Dùng để tô màu nước.
Yêu cầu: Bút lông không bám màu, dễ rửa, lông mềm Bút lông cũng có các loại to nhỏ khác nhau tuỳ vào diện tích cần tô.
5.5.2.7. Dụng cụ khác
a. Thước thẳng
Thước thẳng dùng trong vẽ bản đồ có thể bàng nhựa cứng, bằng gỗ hay bằng thép.
Chiều dài của thước có thể 0,50 m- 0,60 m- 0,80 m- 1,0 m- 1,5 m. Trên thước có chia mm.
Công dụng đểđo, kẻđường thẳng.
Trước khi sử dụng thước phải kiểm tra, thước thẳng phải đảm bảo 3 yêu cầu. - Mặt dưới thước phải thẳng.
- Mép thước thẳng không lồi lõm. - Độ chưa trên thước phải chính xác. b. Thước Dro-bư-xép
146
Dùng để dựng lưới ô vuông cạnh dài 50 em. Thước này có độ chính xác cao không co dãn.
c E ke, thước cong
- E ke chức năng chính dùng để dựng góc vuông và đo góc vuông
- Thước cong, dùng để vẽ các đường cong khác nhau; những đường kinh tuyến, vĩ tuyến và các đường cong có đường kính lớn
d. Compa
Compa dùng để vẽ trong bản đồ có hai loại. - Compa đo. Dùng để đo khoảng cách bao gồm. + Compa đo cỡ lớn.
+ Compa đo cực nhỏ. + Compa tỷ lệ.
- Compa quay, dùng để quay vòng tròn bằng mực bao gồm: + Compa quay vòng tròn lớn.
+ Compa quay vòng tròn nhỏ.
Có thểđiều chỉnh được mực và rực nét quay theo vòng tròn theo ý người vẽ. e. Bàn vẽ
Bàn vẽ yêu cầu phải phẳng nhẵn, thường bằng gô dán kích thước tuỳ theo nhưng không nhỏ hơn 50 x 100cm, bản vẽđộ dốc từ 15- 300.
Chỗ làm việc đủ sáng, tư thế ngồi thoải mái, trên bàn chỉ để bàn vẽ, các dụng cụ vẽ phải để chỗ khác.
5.5.3. Trình tự công việc vẽ
* Tính toán công việc vẽ có liên quan đến bản đồ vẽ - Kích thước của hình vẽ trên giấy. - Vị trí của hình vẽ trên giấy. - Hình dạng kích thước khung - Chữ số kiểu gì * Sắp xếp cho đúng hình vẽ trên giấy vẽ Dựng hình chữ nhật phụ. * Tiến hành công việc vẽ bằng bút chì * Biểu thị các yếu tố trình bày
5.6. ỨNG DỤNG CÔNG NGHỆ GIS VẼ BẢN ĐỒ 5.6.1. Khái niệm về GIS
Hệ thông tin địa lý - HTTĐL (Geographic Information System - viết tắt là GIS - tiếng Anh và tiếng Pháp là: Système d'information Géographique - SIG).
HTTĐL là một nhánh của công nghệ thông tin, được hình thành vào những năm 60 của thế kỷ trước và phát triển rất mạnh mẽ trong những năm gần đây HTTĐL được sử dụng nhằm xử lý đồng bộ các thông tin trung gian (bản đồ) gắn với các thông tin thuộc tính phục vụ nghiên cứu, quy hoạch hoặc quản lý và quản lý các hoạt động theo lãnh thổ.
Ngày nay HTTĐL đã trở thành công cụ trợ giúp quyết định trong hầu hết các hoạt động kinh tế-xã hội, quốc phòng của nhiều quốc gia trên thế giới. HTTĐL có khả năng trợ giúp các cơ quan Chính phủ, các nhà quản lý, các doanh nghiệp, các cá nhân... đánh giá được hiện trạng của các quá trình, các thực thể tự nhiên, kinh tế-xã hội thông qua các chức năng thu thập, quản lý, phân tích và tích hợp các thông tin được gắn với một nền hình học (bản đồ) nhất quán trên cơ sở tọa độ của các dữ liệu đầu vào. HTTĐL là một lĩnh vực cũng còn mới đối với Việt Nam, nó có nhiều khái niệm khác nhau nhưng nhìn chung chúng ta có thể hiểu:
"Hệ thông tin địa lý là một hệ thống thông tin bao gồm một số hệ con (subsystem) có khả năng biến đổi các dữ liệu địa lý thành những thông tin có ích"-theo Calkin và Tomlinson, 1977).
"Hệ thông tin địa lý là một hệ thống quản trị cơ sở dữ liệu bằng máy tính để thu thập, lưu trữ phân tích và hiển thị không gian" (theo định nghĩa của National Center for Geographic Information and Analysis, 1988).
Theo khái niệm của ESRI (Environmental System Research lnstitute) thì:"Hệ thông tin địa lý là một tập hợp có tổ chức bao gồm phần cứng, phần mềm máy tính, dữ liệu địa lý và con người, được thiết kế nhằm mục đích nắm bắt, lưu trữ, cập nhật, điều khiển, phân lích và kết xuất".
Cho đến nay cơ bản đã thống nhất quan niệm: Hình là hệ thống kết hợp giữa con người và hệ thống máy tính cùng các thiết bị ngoại vi để lưu trữ, xử lý, phân tích, hiển thị các thông tin địa lý để phục vụ một mục đích nghiên cứu nhất định.
148
Như vậy nếu xét dưới góc độ hệ thống thứ HTTĐL có thể được hiểu như một hệ thống gồm các phần: Phần cứng, phần mềm, cơ sở dữ liệu và cơ sở in thức chuyên gia. Nơi tập hợp các định hướng, chủ trương ứng dụng của nhà quản lý, các kiến thức chuyên ngành và các kiến thức về công nghệ thông tin. Chính tập hợp các tri thức chuyên gia này sẽ quyết định xem HTTĐL sẽđược xây dựng theo mô hình ứng dụng nào, lộ trình và phương thức tổ chức thực hiện như thế nào. Cho trên cơ sở đó người ta mới quyết định xem HTTĐL định xây dựng sẽ phải đảm đương các chức năng trợ giúp quyết định gì và cũng mới có thể có các quyết định về nội dung, cấu trúc các hợp phần còn lại của hệ thống cũng như cơ cấu tài chính cần đầu tư cho việc hình thành và phát triển của HTTĐL. Tuy nhiên,.xét dướn góc độ ứng dụng trong quản lý Nhà nước, HTTĐL có thểđược hiểu như là một công nghệ xử lý các dữ liệu có tọa độ (bản đồ) để biến thành các thông ân cần thiết trợ giúp cho các nhà quản lý. Cách hiểu đó có thể khái quát bằng hình 5-01 (theo Bù Đức Mạnh) sau đây:
Ngày nay việc ứng dụng HTTĐL vào trong lĩnh vực quản lý tài nguyên rừng cũng như lĩnh vực ngành Lâm nghiệp rất da dạng và phức tạp cả về lĩnh vực xã hội cũng như lĩnh vực chuyên môn Những năm gần đây, hệ thông tin địa lý được hiểu như một hệ thống thông
tin đa quy mô và đa tỷ lệ. Tuỳ thuộc vào nhu cầu người sử dụng, mức độ liên kết thông tin ở các cấp độ khác nhau và chính xác hơn là ở các tỷ lệ khác nhau
5.6.2. Thành phần của GIS
5.6.2.1. Hệ thống phần cứng
Hệ thống phần cứng bao gồm hệ thống máy lính và các thiết bị ngoại vi có khả năng thực hiện các chức năng vào, ra và xử lý thông tin của phần mềm.
5.6.2.2. Hệ thống phần mềm
Đi kèm với hệ thống thiết bị trong HTTĐL ở trên là một hệ mềm có tối thiểu 4 nhóm chức năng sau đây
- Nhập thông tin không gian và thông tin thuộc tính từ các nguồn khác nhau. - Lưu trữ, điều chỉnh, cập nhập và tổ chức các thông tin không gian và thông tin thuộc tính.
- Phân tích biến đổi thông lin trong cơ sở dữ liệu nhằm giải quyết các bài toán tối ưu và mô hình mô phỏng không gian - thời gian.
- Hiển thị và trình bày thông tin dưới các dạng khác nhau, với các biện pháp khác nhau.
Phần mềm được phân thành 3 lớp: Hệ điều hành, các chương trình tiện ích đặc biệt và các chương trình ứng dụng.
5.6.2.3. Cơ sở dữ liệu
Hệ thông tin địa lý phải bao gồm một cơ sở dữ liệu chưa các thông tin không gian (thông tin địa lý) và các thông tin thuộc tính liên kết chặt chẽ với nhau và được tổ chức theo một ý đồ chuyên ngành nhất định.
Hình 5 - 03. Cơ sở dữ liệu
(Nguồn: Bùi Đức Mạnh-Giáo trình Mapinfo)
5.6.2.4. Cơ sở tri thức của hệ thông tin địa lý
Cấu trúc cơ sở tri thức được thể hiện ở hình sau:
+ Các quy định, quy trình đã ban hành liên quan đến diện tích rừng, vườn Quốc gia và các khu bảo tồn.
150
+ Các chủ trương, định hướng phát triển kinh tế xã hội liên quan, các đề án quy hoạch liên quan đã có.
+ Các báo cáo tổng kết, nghiên cứu về sử dụng đất có liên quan (điều kiện tự nhiên, đất đai, tập quán canh tác, các loại hình canh tác, các mô hình sử dụng đất, cơ cấu cây trồng…) trong phạm vi các khu bảo tồn.
+ Các mô hình cơ sở về phân tích bản đồ (mô hình số độ cao DEM, độ dốc, hướng phơi, tạo lưu vực).
+ Các mô hình phân tích chồng xếp, đánh giá thường dùng trong quy hoạch lâm nghiệp (các Vườn Quốc gia, các khu bảo tồn...)
+ Các mô hình và những ứng dụng của GIS đối với lâm nghiệp.
5.6.3. Chức năng của GIS
Nhìn chung một hệ thông tin địa lý đều có những chức năng cơ bản sau:
5.6.3.1. Nhập và biến đổi dữ liệu địa lý
Đây và quá trình biến đổi dữ liệu từ dạng bản đồ giấy, từ tài liệu, văn bản khác nhau thành dạng sốđể có thể sử dụng được trong hệ thông tin địa lý.
Với dữ liệu văn bản, tài liệu và những thông tin thuộc tính thì nhập qua bàn phím hoặc qua các chương trình xử lý và quản trị số liệu. Với dữ liệu không gian (bản đồ) được số hoá bằng bản vẽ (Digitizer), hoặc quét vào máy (Scanner) rồi số hoá tựđộng hoặc bán tựđộng trên màn hình máy tính bằng chuột.
Ngoài ra còn có thể nhập dữ liệu từ nguồn dữ liệu hệ thông tin địa lý đã có và từ nguồn ảnh viễn thám...
Sau khi nhập số liệu và bản đồ vào máy tính, khâu tiền xử lý hoàn thiện dữ liệu - bản đồ trên máy với các nội dung như:
- Gắn thuộc tính cho các đối tượng bản đồ thực chất đây là liên kết các dữ liệu không gian và dữ liệu thuộc tính. Có thể gắn thuộc tính cho đối tượng bằng tay (chọn từng đối tượng và gán thuộc tính) hoặc có thể dùng chương trình (yêu cầu các bảng số liệu và đối tượng bản đồ tương ứng phải có một chỉ số chung để liên kết.
- Xây dựng cấu trúc tổng.
- Biên tập các lớp thông tin và trình bày bản đồ. - Chuyển đổi hệ chiếu.
- Chuyển đổi khuôn dạng, cấu trúc dữ liệu bản đồ...
5.6.3.2. Quản lý dữ liệu
Trong hệ thông tin địa lý, dữ liệu được sắp xếp theo các lớp (Layer), theo chủđề, theo không gian (khu vực), theo thời gian (năm, tháng) và theo tầng cao và được lưu
trữở các thư mục một cách hệ thống.
Chức năng quản lý dữ liệu của hệ thông tin địa lý được thể hiện qua các nội dung sau:
- Lưu trữ dữ liệu trong cơ sở dữ liệu hệ thông tin địa lý - Khôi phục dữ liệu từ cơ sở dữ liệu.
- Tổ chức dữ liệu theo những dạng cấu trúc dữ liệu thích hợp
- Thực hiện các chức năng lưu trữ và khôi phục trong các thiết bị lưu trữ
- Truy nhập và cập nhật dữ liệu. Hệ thông tin địa lý có thể ớm kiếm đối tượng thoả mãn những đối tượng cho trước một cách dễ dàng và chính xác. Có thể chọn lọc đối tượng theo một tiêu chuẩn cho trước để từ đó có thể thực hiện tổng quát hoá tự