Tỉ lệ
Phần trăm đường giao thông so với bản đồ 1:100000
Trọng tải đường giao thông cm / cm2 km / km2
1 : 100 000 100,00 0,85 0,85
1 : 200 000 81,9 13,4 0,67
1 : 500 000 40,9 17,0 0,34
1:1 000 000 20,4 20,0 0,20
Như vậy trọng tải giới hạn không quá 20 mm/1cm2
bản đồ.
b. Nguyên tắc khái quát đường giao thơng
Bảo đảm chính xác vị trí trung tâm đầu đường, cuối đường, chỗ giao nhau của đường, và chỗ tiếp giáp nhau của hai loại đường. Thể hiện rõ mật độ phân bố, hình thái giao thông và mối quan hệ với các yếu tố khác như vùng dân cư, sơng ngịi. Các chỗ uốn cong của đường giao thơng có đường kính nhỏ hơn 0,5 mm thì bỏ đi, nhưng nhỏ mà quan trọng vẫn được giữ lại.
Đường ôtô đi qua các khu phố hay khu nhà kiểu khu phố, nếu hai bên đều có khu phố sát đường thì nét đường ơtơ dừng lại ở hai đầu phố cách 0,2mm, nếu chỉ một bên là khu phố thì nét đường ơtơ vẽ liên tục, nếu cả hai bên đường là khu phố nhưng nét đồ hình khu phố cách nét đường lớn hơn 0,2mm thì nét đường vẽ liên tục. Khi ghi chú đường giao thông, đối với đường sắt cần ghi chú tên các nhà ga. Nếu khoảng cách giữa các nhà ga nhỏ hơn 1 cm thì tiến hành bỏ bớt, nhưng khơng được bỏ các nhà ga trung tâm, ga biên giới, ga đầu đường, ga cuối đường, ga thay thế vùng dân cư, ga giao nhau của các đường sắt... Nếu tên ga trùng với tên vùng
dân cư thì khơng phải ghi tên ga, mà chỉ việc gạch dưới tên vùng dân cư ấy, ví dụ, ga Gia lâm. Nếu tên ga không trùng hoặc xa vùng dân cư thì tên ga ghi cạnh kí hiệu nhà ga. Đối với đường ô tô cần ghi chú tên gọi, chiều rộng và vật liệu rải mặt.
Đường thuỷ, đường biển cần ghi chú tên điểm đầu, điểm cuối và độ dài đường đi theo đơn vị kilômét và hải lý (một hải lý bằng 1,852 km). Nếu điểm đầu và điểm cuối trong khu vực bản đồ mà ngắn thì ghi ở đầu đường, cuối đường và nếu rất dài thì có thể ghi 3 - 4 chỗ. Nếu điểm đầu ở trong và điểm cuối ở ngồi khu vực bản đồ thì ghi chú tương tự trên, đồng thời ghi thêm ở cạnh mép khung bản đồ. Nếu nhiều điểm cuối thì ghi đầy đủ ở hai bên đường theo thứ tự gần trước, nơi xa sau. Đường sông cần ghi chú tên sông, độ rộng độ sâu, tốc độ dịng chảy và đoạn sơng tàu bè qua lại được.
Đối với đường hàng không trên bản đồ địa hình chỉ ghi chú tên sân bay, không ghi chú tuyến bay.
2.1.6. Tổng qt hóa ranh giới hành chính và tường rào trên bản đồ địa hình
Ranh giới hành chính là đường phân chia các đơn vị hành chính trong và ngồi nước, nên nó rất quan trọng và cần biểu thị trên bản đồ địa hình (nhất là quốc giới càng cần phải biểu thị chi tiết, rõ ràng và chính xác). Khi biểu thị các yếu tố tự nhiên như sơng, ngịi, hồ ao, núi đồi, đảo, bãi cát, đất liên quan tới ranh giới hành chính cần vẽ rõ ràng chính xác. Các ghi chú khơng đè lấp những vị trí quan trọng của ranh giới hành chính. Các chỗ giao nhau, chỗ ngoặt của ranh giới hành chính phải vẽ rõ ràng, chính xác và đúng hướng
Ranh giới hành chính bao gồm quốc giới, tỉnh giới, huyện giới và xã giới. Nguyên tắc vẽ ranh giới hành chính như sau: Khi biểu thị quốc giới lên bản đồ địa hình phải căn cứ vào hiệp bản của hội nghị ký kết giữa 2 nước để bảo đảm rõ vị trí cố định hoặc tạm thời và phải được xác nhận là chính xác trước khi xuất bản bản đồ. Địa giới hành chính các cấp phải thể hiện theo tài liệu chính thức của Nhà nước về cả vị trí và tính trạng xác định hay chưa xác định. Vẽ ranh giới phải tỉ mỉ chính xác, thể hiện rõ góc ngoặt, ngã ba, ngã tư. Nếu các điểm mốc và ngoặt có trị số toạ độ thì cần phải vẽ đầy đủ. Các đảo, cù lao trên sơng khi có đường địa giới đi qua phải vẽ rõ chủ quyền thuộc bên nào.
Quốc giới phải được vẽ đầy đủ, liên tục, không ngắt quãng, nếu ranh giới trùng với giao thông hoặc sơng ngịi thì có thể vẽ chéo cánh xẻ ở hai bên đường hoặc bờ sông, mỗi bên từ 3 đến 5 bước ký hiệu. Nếu hai cấp ranh giới hành chính trùng nhau thì chỉ vẽ ranh giới hành chính cấp cao. Nếu trùng với sơng ngịi hoặc đường giao thơng thì có thể vẽ chéo cánh xẻ đứt quãng ở hai bên bờ, mỗi bên từ 3 đến 5 bước ký hiệu.
Ranh giới các khu cấm, ranh giới sử dụng đất, ranh giới thực vật khi biểu thị phải khép kín.
Thành luỹ, tường xây bao có độ dài trên 5mm và độ cao trên 1m thì biểu thị và dùng ký hiệu tương ứng với chất liệu xây dựng.
2.2. Thuật tốn trong tổng qt hóa dữ liệu dạng vùng
2.2.1. Các bài toán và phương pháp tổng quát hóa dữ liệu dạng vùng a) Bài tốn
Trên thực tế, tổng quát hóa đối tượng bản đồ không chỉ tiến hành cho một lớp đối tượng riêng lẻ, mà cần xét đến quan hệ của đối tượng đó với đối tượng khác theo một thứ tự ưu tiên nhất định. Tùy thuộc vào từng tỉ lệ bản đồ mà nội dung tổng quát hóa được thực hiện cho các lớp đối tượng không giống nhau. Tuy nhiên, dù ở bất kì tỉ lệ nào, Tổng qt hóa cũng được dựa trên những bài tốn cơ bản. Việc lựa chọn thực hiện bài toán
Một số bài tốn tổng qt hóa dữ liệu dạng vùng được rút ra như sau:
Bài toán 1:
X ------------- Y -------------------X’ -------------------X’’ Dạng hình học: A A, L, P, Null A, L, P, Null
Trong đó:
X: Đối tượng sẽ được Tổng quát hóa (dạng vùng)
Y: Đối tượng có quan hệ với X. Y phải được tiến hành Tổng quát hóa trước X. Kết quả của việc Tổng quát hóa Y tạo ra một lớp đối tượng mới dạng vùng, đường, điểm hoặc khơng có dữ liệu. Bài tốn thực tế sẽ kết hợp Y cùng với một số điều kiện chuẩn không gian dữ liệu theo từng tỉ lệ thích hợp.
X’: là kết quả sau khi Tổng quát hóa X. Sản phẩm tạo ra dạng vùng, đường, điểm hoặc khơng có dữ liệu.
X’’: là kết quả chuẩn hóa cơ bản X’ theo quy định, đó là việc copy đối tượng tạo ra vào lớp đang tồn tại trong cơ sở dữ liệu; xử lí quan hệ dữ liệu với các lớp khác (như snap, extent, within…); phải đảm bảo là giao của hai hoặc nhiều lớp đối tượng khác.
Ta xét đến các kiểu cụ thể như sau”:
Kiểu 1.1: Tổng quát hóa thành đối tượng dạng vùng
Việc tổng quát hóa đối tượng dạng vùng được sản phẩm đối tượng dạng vùng thuộc một trong các dạng dựa theo các điều kiện cơ bản sau:
+ Giữ nguyên đối tượng khi đạt chuẩn TQH hoặc quan hệ với một đối tượng dạng vùng sau TQH
+ Giữ nguyên đối tượng khi chưa đạt chuẩn TQH nhưng có quan hệ khơng gian với các lớp dữ liệu đặc biệt
+ Đối tượng được thay đổi diện tích (thơng thường lớn hơn diện tích ban đầu) bằng cách đổ đầy lỗ trống khi có đối tượng quan hệ dạng vùng khác bị loại bỏ sau TQH.
Kiểu 1.2. Tổng quát hóa thành đối tượng dạng đường
Khi đối tượng đầu vào không thể tạo thành đối tượng dạng vùng, điều kiện dữ liệu đảm bảo tiêu chuẩn TQH thành đối tượng dạng đường, tiến hành tạo tim của đối tượng đang xét, đưa vào lớp dữ liệu đang tồn tại trong cơ sở dữ liệu và xử lí quan hệ khơng gian với các đối tượng khác.
Kiểu 1.3. Tổng quát hóa thành đối tượng dạng điểm
Khi đối tượng đầu vào không thể tạo thành đối tượng dạng vùng và đường, dữ liệu đảm bảo tiêu chuẩn TQH thành đối tượng dạng điểm, tiến hành tạo điểm tại trọng tâm của đối tượng, đưa vào lớp đang tồn tại trong cơ sở dữ liệu và xử lí vị trí, quan hệ khơng gian với các đối tượng khác
Kiểu 1.4. Đối tượng bị loại bỏ sau tổng quát hóa
Đối tượng dạng vùng sau tổng quát hóa là do một trong các lí do: khơng đảm bảo điều kiện tổng quát hóa; bị loại bỏ do đối tượng quan hệ khơng cịn tồn tại hoặc đối tượng quan hệ biến đổi sang dạng khác (điểm, đường).
Bài toán 2 :
X ----------------- X’ -------------------X’’ Dạng hình học : A L, P
Đây là bài toán chuyển đối tượng độc lập thành các dạng hình học khác mà khơng cần xét quan hệ dữ liệu của chúng. Sản phẩm tạo ra dựa trên cách thức tạo tim hoặc tâm đối tượng.
Bài toán 3:
X --------------- Null
Đối tượng dạng vùng sau khi TQH bị loại bỏ do không đảm bảo tiêu chuẩn hình học TQH của tỉ lệ tương ứng, không cần xét quan hệ dữ liệu với các lớp khác.
Bài toán 4:
X1, X2,….,Xn ----------------- X’
Đây là bài tốn được xây dựng dựa trên một nhóm đối tượng cùng lớp nào đó khơng đảm bảo điều kiện TQH từng thành phần riêng lẻ, kết hợp với nhau theo quy định về quan hệ dữ liệu, điều kiện tiêu chuẩn khơng gian (diện tích, khoảng cách giữa các đối tượng) để tiến hành TQH.
Trong bài toán này, ta xét đến các kiểu như sau:
Kiểu 4.1: SXi < Schuẩn và dXi - Xj < dchuẩn
Tiến hành gộp tất cả các đối tượng được xét thành một vùng. Nếu diện tích vùng mới đạt chuẩn thì được sản phẩm TQH thỏa mãn. Nếu diện tích vùng với nhỏ hơn diện tích chuẩn nào đó thì tiến hành loại bỏ.
Kiểu 4.2: SXk > Schuẩn và dXk - Xi < dchuẩn
Tiến hành gộp các đối tượng nhỏ hơn vào đối tượng lớn hơn.
Kiểu 4.3. SXi > Schuẩn SXj > Schuẩn và d < d
Với đầu vào thỏa mãn điều kiện trên, tiến hành chia đôi khoảng cách giữa hai đối tượng I và j, gọi là khoảng cách nới:
dnới = dXi - Xj / 2
Hai đối tượng đầu vào sẽ được nới thêm cho đến hết khoảng cách nới Như vậy, sau kiểu TQH này, hai đối tượng được tạo ra có chung biên mới. Trên đây là các bài toán và kiểu TQH cơ bản đối với đối tượng dạng vùng. Với một lớp đối tượng, sẽ có thể phải thực hiện nhiều kiểu TQH. Vì vậy cần lựa chọn thứ tự ưu tiên TQH thích hợp để khơng làm mất hoặc thừa dữ liệu. Trong quá trình xét quan hệ dữ liệu có thể là một hoặc nhiều lớp, người dung cần phải xác định cho đúng lớp dữ liệu tương ứng với các kiểu TQH trên để việc TQH được chính xác và hiệu quả.
b) Phương pháp tổng quát hóa dữ liệu dạng vùng
Collapse (co rút)
Được sử dụng như việc thay thế cho các tính năng được dại diện bởi một biểu tượng có kích thước thấp hơn, làm giảm được độ lớn của dữ liệu.
Hình 2.7. Mô tả phương pháp Collapse (co rút)
Displacement (dịch chuyển)
Thao tác việc di chuyển vùng đến một vị trí khác làm cho mắt người có thể quan sát được tốt hơn mà không làm ảnh hưởng tới tổng quan của bản đồ, thông thường để giải quyết vấn đề xung đột.
Elimination (loại trừ)
Với những điều kiện đưa vào nhất định ta có thể bỏ đi những khu vực (vùng) q nhỏ hoặc có thể là khơng quan trọng.
Hình 2.9. Mơ tả phương pháp Elimination (loại trừ)
Exaggeration (phóng lên)
Đối với những đối tượng, khu vực (vùng) có kích thước nhỏ nhưng có vai trị quan trọng (ví dụ như ao hồ có tính định hướng…), kích thước nó q nhỏ để đại diện ta có thể phóng lên ở mức nhất định phục vụ cho người sử dụng mà khơng làm ảnh hưởng tới độ chính xác của bản đồ.
Hình 2.10. Mơ tả phương pháp Exaggeration (phóng lên)
Simplification (đơn giản hóa)
Làm đơn giản một vùng với biên giới vùng phức tạp (hình răng cưa,…) cho đối tượng vùng đó được đơn giản đi, dữ liệu lưu trữ ít hơn.
Hình 2.11. Mơ tả phương pháp Simplification (đơn giản hóa)
Split (tách)
Dùng để chia một đối tượng vùng ra làm nhiều phần bởi sự liên kết giữa các phần của đối tượng ấy là quá hẹp.
Agglomeration (tập hợp)
Với dung sai đưa vào, các đối tượng vùng gần nhau với khoảng cách là quá hẹp, ta tiến hành hợp những vùng đó lại, làm mất biên giới giữa chúng và tạo ra một vùng mới hồn tồn.
Hình 2.13. Mơ tả phương pháp Agglomeration (tập hợp)
Aggregation (tích tụ)
Kết hợp các khu vực (vùng) có cùng tính năng (ví dụ các tịa nhà) được phân cách với nhau bởi khơng gian mở.
Hình 2.14. Mơ tả phương pháp Aggregation (tích tụ)
Amalgamation (hợp nhất)
Kết hợp các đối tượng khu vực (ví dụ như các tịa nhà) cách nhau bởi đối tượng khác(ví dụ như đường giao thơng).
Hình 2.15. Mơ tả phương pháp Amalgamation (hợp nhất)
Dissolve (tan rã, phân hủy)
Để phân chia một khu vực nhỏ thành từng miếng (theo khu vực giáp ranh) và hợpnhất các mảnh vào các khu vực lân cận tương ứng.
Merging (nhập)
Là sự kết hợp các vùng khác nhau thành một vùng mới.
Hình 2.17. Mơ tả phương pháp Merging (nhập)
Relocation (xây dựng lại)
Xây dựng lại những đối tượng xung quanh để giải quyết vấn đề xung đột.
Structural simplification (đơn giản hóa cấu trúc)
Giữ lại cấu trúc chung, chọn những phần quan trọng và loại bỏ những phần không quan trọng.
Hình 2.18. Mơ tả phương pháp đơn giản hóa cấu trúc (đơn giản hóa cấu trúc)
Typification (vật tiêu biểu)
Giữ lại mơ hình điển hình (ví dụ một nhóm các đối tượng khu vực) như các dãy tịa nhà phù hợp trong các hàng và cột.
Hình 2.19. Mơ tả phương pháp Typification (vật tiêu biểu) 2.2.2. Thuật tốn tổng qt hóa dữ liệu đối tượng dạng vùng
a) Lọc vùng diện tích với ngưỡng cho trước Ý tưởng:
- Duyệt lần lượt tới từng đối tượng trong lớp đối tượng đang thao tác - Tính diện tích (S) của đối tượng đó
- So sánh S với ngưỡng lọc diện tích (nldt) mà người dùng đưa vào đồng thời kiểm tra vùng đó có phải là đứng độc lập hay khơng
Thuật tốn
Procedure (Ifeatureclass class, nldt ) Begin
n = class.count; for (int i=0; i<n;i++) {
If (Class[i] độc lập && Shape_area(class[i]>= nldt) Delete (Class[i]); Else { Create class_moi; Create class_moi[i]; } } End;
b) Giản lược đỉnh của vùng với ngưỡng giản lược cho trước Ý tưởng:
- Đầu vào là một lớp bản đồ số đối tượng dạng vùng gồm n đối tượng
- Duyệt lần lượt tới từng đối tượng Pi trong lớp người dùng đang thao tác (với i = 1, 2,…,n)
- Tìm và quản lý các đối tượng lân cận với đối tượng đó (lân cận)
- Duyệt tới từng lân cận Pj, kiểm tra giao nhau của đối tượng và lân cận là đúng hay sai (với j = 1, 2,…,m trong đó m là số lân cận)
- Nếu giao nhau ta lấy được đường biên chung (bj) và tiến hành giản lược đường biên bj theo thuật toán
- Được tập điểm mới tiến hành xây dựng đối tượng vùng từ tập điểm đã được tổng quát hóa được vùng đã được tổng quát hóa từ vùng đã có
Thuật tốn:
Chương trình sử dụng thuật tốn Douglas - Peucker để tiến hành làm công đoạn đơn giản hóa đường. Đây là một thuật tốn phổ biến và cho ta kết quả tốt nhất bởi tính trực quan, độ biến dạng hình học cũng như sự thiên chuyển lớn. Tuy nhiên thuật tốn này có nhược điểm là thời gian thực hiện lớn khi số lượng các đối tượng lớn. Để cải thiện thuật toán mà vẫn đảm bảo những ưu điểm của nó, trong chương trình tơi tiến hành cơng đoạn làm giảm đỉnh trước bằng thuật tốn Vertices Reduce, sau đó tiếp tục giảm lược tiếp bằng thuật tốn Douglas - Peucker.
Thuật toán Vertices Reduce
Trong việc làm giảm bớt các đỉnh, các đỉnh liền kề nhau mà quá gần nhau được bó lại gần nhau thành 1 đỉnh đơn. Ví dụ: Nếu Polyline đang được vẽ trong màn hình hiển thị của máy tính, các đỉnh kế tiếp nhau của đường bao có thể được vẽ ở cùng