* Bản đồ hiện trạng sử dụng đất
+ Vấn đề: Trong quá trình biên tập bản đồ giữa lớp màu (Fill) và lớp mục đích sử dụng đất hay bị gán nhầm. Kiểu chữ loại đất khơng đúng quy phạm, nhiều
trƣờng hợp mục đích sử dụng đất ký hiệu là chữ in thƣờng không theo Quy phạm hiện hành.
+ Giải pháp: Sử dụng chức năng liên kết không gian (Spatial Join) để gán lớp thông tin nhãn hiện trạng với lớp vùng hiện trạng. Kiểm tra, đối chiếu với Quy phạm hiện hành.
+ Thực hiện: Import các đối tƣợng Polygon thành lớp “Vung_HT” chỉ giữ lại trƣờng Level, Fill. Import các đối tƣợng Annotation thành lớp “Nhan_HT” chỉ giữ lại trƣờng Level và Text. Sử dụng công cụ Joins and Relates để gán lớp thông tin thuộc tính của thửa đất với lớp “Vung_HT”.
- Kiểm tra bảng thuộc tính, đối với trƣờng hợp sai quy định về loại chữ, sử dụng lệnh Select By Attributes để lọc đối tƣợng sai và chỉnh sửa lại.
- Đối tƣợng những đối tƣợng có màu và nhãn khơng khớp, đề tài sửa màu theo nhãn cho khớp.
d. Chuẩn hóa kiểu đối tượng đối với nhà
+ Vấn đề: tƣơng tự nhƣ thửa đất, nhà đƣợc thể hiện trên bản đồ địa chính
dƣới dạng đƣờng chứ khơng phải dạng vùng. Ngồi ra, khi ranh giới nhà trùng với ranh giới thửa thì chỉ vẽ ranh giới thửa, vì thế có rất nhiều nhà khơng có ranh giới khép kín (xem hình 3.9).
Hình 3.9. Ranh gi. Ranh gih giược thể hiện trên bản đồ địa c
+ Giải pháp: Sử dụng chức năng tạo vùng từ đƣờng để tạo ra các đối tƣợng
dạng polygon từ một lớp hỗn hợp có cả ranh giới thửa đất và ranh giới nhà. Kết quả sẽ tạo ra một lớp hỗn hợp gồm các đối tƣợng dạng polygon bao gồm cả nhà và phần thửa đất không phải nhà. Do mỗi nhà đều có một nhãn mơ tả kết cấu của nó (ví dụ 'g', 'b2',...) nên ta tận dụng nó để bóc tách nhà ra khỏi lớp hỗn hợp có đƣợc ở trên bằng cách sử dụng cơng cụ liên kết không gian lớp hỗn hợp với lớp nhãn nhà.
+ Thực hiện: Sử dụng chức năng Polygon Feature Class From Lines tạo lớp
nha_polygon từ lớp “ranh_thua_nha”. Sử dụng lệnh Join and Relates gán thông tin thuộc tính từ lớp “nhan_nha” vào lớp “nha_polygon”. Sau đó sử dụng công cụ Select By Attributes chọn lọc những đối tƣợng với điều kiện Distance = 0 (tƣơng ứng với trƣờng hợp nhãn nhà nằm trọn trong đối tƣợng của lớp “nha_polygon” vừa đƣợc gán). Đối với trƣờng hợp Distance ≠ 0, kiểm tra lại bằng mắt và đối chiếu trên bản đồ gốc.Sử dụng công cụ Export Data để xuất các đối tƣợng vừa chọn ra thành lớp riêng chỉ có các đối tƣợng là nhà.
+ Kết quả: Đề tài tạo ra lớp “nha” trong đó thửa đất thể hiện dƣới dạng vùng
đƣợc gán dữ liệu thuộc tính.
Formatted: Font: (Default) Times New
Roman, 13 pt, Italic, No underline, Font color: Auto
Hình 3.10.Lớp nhà dạng polygon sau khi đã được bóc tách bằng nhãn nhà.
3.2.5. Chuẩn hóa quan hệ khơng gian giữa các đối tượng cùng một lớp và khác lớp
a. Chuẩn hóa quan hệ không gian giữa các đối tượng cùng một lớp
+ Vấn đề: trên bản đồ hiện trạng sử dụng đất xuất hiện các lỗi về quan hệ
không gian giữa các đối tƣợng nhƣ vùng hiện trạng sử dụng đất đất ở đô thị chồng đè lên vùng đất giao thơng, một số lỗi trong q trình biên tập bắt điểm sai dẫn đến hình thành các vùng có diện tích nhỏ chồng đè lên đối tƣợng khác hoặc tạo thành vùng riêng biệt.
+ Giải pháp: Sử dụng các công cụ làm việc với topology để phát hiện và
chỉnh sửa lỗi về quan hệ không gian. Cụ thể trong trƣờng hợp bản đồ hiện trạng sử dụng đất sẽ áp dụng hai quy tắc topology là Must Not Have Gaps (khơng có khoảng trống giữa các vùng) và Must Not Overlap (các vùng không đƣợc chồng đè lên
nhau).
+ Thực hiện: Tạo Topology cho lớp “Vung_HT” sử dụng hai quy tắc trên để chuẩn hóa, sử dụng cơng cụ Error Inspector để hiển thị lỗi phát hiện đƣợc. Xuất hiện các lỗi chồng đè và có khoảng trống trong thửa đất. Sửa lỗi bằng cơng cụ Fix
Topology Error với các phƣơng án Merge (gộp đối tƣợng), Subtract (trừ đối
tƣợng), New Create New Feature (tạo đối tƣợng mới).
+ Kết quả: Loại bỏ các vùng chồng đè, khép kín thửa đất khơng tạo khoảng trống.
Formatted: Normal, Line spacing:
single
Formatted: No underline, Font color:
Auto, Condensed by 0,1 pt
Formatted: Space After: 0 pt Formatted: Condensed by 0,1 pt
Hình 3.11.Tìm và sửa lỗi bằng cơng cụ Error Inspector
Sử dụng chức năngSubstract(trừ đối tƣợng)để xử lý các đối tƣợng chồng đè nhƣ hình 3.12.
Hình 3.12. Đối tượng chồng đè đã được xử lý
Tƣơng tự nhƣ trên, trƣờng hợp lỗi xảy ra do xuất hiện các khoảng trống trong thửa trong quá trình tạo Topology áp dụng quy tắc Must Not Have Gaps, trong cửa số Error Inspector liệt kê danh sách các đối tƣợng xảy ra lỗi. Sử dụng công cụ Fix
Topology Error để sửa lỗi.
Formatted: Normal, Centered
Formatted: Font: No underline, Font
Hình 3.13. Tìm và sửa lỗi tạo khoảng trống trong thửa b. Chuẩn hóa quan hệ khơng gian giữa các đối tượng khác lớp b. Chuẩn hóa quan hệ khơng gian giữa các đối tượng khác lớp
+ Vấn đề: Chồng xếp bản đồ hiện trạng sử dụng đất và bản đồ địa chính xuất hiện các lỗi về quan hệ khơng gian giữa các đối tƣợng nhƣ cùng một đối tƣợng trên hai bản đồ không khớp nhau.
+ Giải pháp: Sử dụng chức năng Topology để chuẩn hóa quan hệ khơng gian giữa bản đồ hiện trạng sử dụng đất và bản đồ địa chính. Trong trƣờng hợp này sử dụng quy tắc Boundary Must Be Covered By Boundary Of.
+ Thực hiện: Tạo Topology đồng thời cho hai lớp “Vung_HT” của bản đồ
hiện trạng và lớp “thua_polygon_3 TT”. Áp dụng quy tắc trên để chuẩn hóa, sử dụng cơng cụ Error Inspector để hiển thị lỗi phát hiện đƣợc.
Hình 3.14. Quy tắc topology để kiểm tra quan hệ không gian giữa thửa đất và vùng hiện trạng
Sau khi ki đất và vùng hiện trạngểm tra quan hệ không gian iện trạng và lớp “thua_polygon_3 TT”. Áp dFix Topology Error v Topology
Formatted: Normal, Indent: First line:
ErrorvùMerge(ggeopology ErrorSubtract (trractlogy ErrorNew Create New Feature (t Create New Feature hiện trạngểm tra quan hệ khơng
Hình 3.15.Lỗi khi chồng xếp bản đồ địa chínhvà bản đồ
hiện trạng sử dụng đất (khu vực đánh dấu bằng mũi tên)
+ Nhận xét: Do bản đồ hiện trạng sử dụng đất khoanh vùng các đối tƣợng
cùng mục đích sử dụng đất, không chi tiết đến từng thửa nhƣ bản đồ địa chính nên xuất hiện nhiều lỗi chồng đè. Tác giả kiểm tra phần chồng xếp giữa đối tƣợng đƣờng trên bản đồ hiện trạng và bản đồ sử dụng đất.Trên lý thuyết, đối tƣợng đƣờng giữa hai bản đồ trên phải trùng nhau nhƣng thực tế không trùng khớp. Giải pháp đối với trƣờng hợp này là kiểm tra, đối chiếu thực địa và chỉnh sửa thủ công tùy theo từng trƣờng hợp cụ thể.
3.2.6. Thiết lập và cung cấp siêu dữ liệu bằng cơng nghệ WebGIS
Để dữ liệu có thể đƣợc khai thác, sử dụng có hiệu quả thì vấn đề xây dựng và cung cấp siêu dữ liệu đóng vai trị rất quan trọng. Với vai trò chỉ dẫn tới dữ liệu và mơ tả về đặc tính của dữ liệu, siêu dữ liệu cần đƣợc cung cấp cho ngƣời sử dụng từ trƣớc khi có đƣợc dữ liệu để ra quyết định về việc mua sắm dữ liệu và sau đó sẽ luôn luôn cần thiết trong suốt chu kỳ sử dụng dữ liệu. Vì vậy, cần phải có cách thức quản lý và cung cấp siêu dữ liệu về đất đai sao cho ngƣời sử dụng có thể tiếp cận
Formatted: Normal, Centered, Line
spacing: 1,5 lines
Formatted: Font: No underline, Font
với nó một cách dễ dàng nhất: tại mọi nơi, mọi lúc và bằng những phƣơng tiện đơn giản nhất. Yêu cầu này có thể đƣợc đáp ứng một cách tốt nhất trong thời điểm hiện nay bởi hạ tầng mạng Internet thông qua việc khai thác khả năng của công nghệ WebGIS.
3.2.6.1. Khái quát về công nghệ WebGIS
WebGIS là sự kết hợp của công nghệ GIS và Internet, cho phép hiển thị và khai thác dữ liệu không gian cũng nhƣ dữ liệu thuộc tính ngay ở trang Web.Xét về bản chất thì WebGIS chính là cơng nghệ GIS chạy trên nền Internet.
Một hệ thống WebGIS gồm máy chủ Internet (Internet Server), máy chủ bản đồ (Map Server) và hệ quản trị cơ sở dữ liệu (Database Management System – DBMS) nhƣ trên hình 3.16.
Hình 3.16. Sơ đồ khái niệm về WebGIS
Đề tài sử dụng nhóm phần mềm mã nguồn mở để xây dựng hệ thống WebGIS với nhiều đặc tính ƣu việt của nó [2]:
- Tiết kiệm chi phí đầu tƣ;
- Tính linh hoạt cao và có khả năng tùy biến hệ thống theo nhu cầu; - Giảm phụ thuộc vào nhà cung cấp;
- Không hạn chế quyền sử dụng;
Formatted: No underline, Font color:
Auto
- Tận dụng đƣợc các ý tƣởng cộng đồng.
Hệ thống WebGIS đƣợc thiết lập trong đề tài này bao gồm:
- PostgreSQL/PostGIS: Để quản lý dữ liệu không gian và dữ liệu thuộc tính. - Apache: Máy chủ Web giúp truyền tải thông tin trên mạng Internet.
- MapServer: Máy chủ WebGIS có chức năng cung cấp dữ liệu không gian cho các trang Web trên Internet.
- pMapper: Là một ứng dụng mở rộng giúp khai thác các chức năng của MapServer một cách dễ dàng hơn.
3.2.6.2. Thử nghiệm xây dựng hệ thống WebGIS quản lý và cung cấp siêu dữ liệu về bản đồ hiện trạng sử dụng đất
a) Chuẩn bị dữ liệu
Với nguồn dữ liệu là sơ đồ vị trí trong bản đồ hiện trạng sử dụng đất của quận Ngô Quyền, đề tài tiến hành sửa lỗi, tách lớp trong Microstation và tạo vùng bằng công cụ trong phần mềm ArcGIS. Tạo thêm các trƣờng thuộc tính mơ tả siêu dữ liệu nhƣ: năm thành lập bản đồ, đơn vị thành lập, đơn vị phê duyệt, phƣơng pháp thành lập, thủ tục cung cấp,… Sau đó xuất ra 4 shape file: Ranh giới hành chính dạng đƣờng, quận, huyện dạng vùng, thủy văn dạng vùng và tên địa danh.
Tiếp theo đề tài đã nhập các Shape file này vào trong CSDL Postgres/PostGIS thu đƣợc các bảng tƣơng ứng nhƣ trên. Trong đó các bảng đều chứa trƣờng the_geom để lƣu trữ dữ liệu không gian của đối tƣợng.
b) Hiển thị dữ liệu
- Hiển thị dữ liệu bao gồm xác định các lớp bản đồ (Map layer) và các phần tử khác của bản đồ (Map Elements). Đây là thành phần quan trọng nhất của một hệ thống WebGIS.
Mapfile xác định các đối tƣợng sẽ đƣợc đƣa vào MapServer, quan hệ giữa các đối tƣợng và cách thức hoạt động của chúng. Trong Mapfile có chứa nhiều từ
Formatted: No underline, Font color:
Auto
Formatted: Font color: Auto
khóa, mỗi từ khóa đƣợc cấu hình bởi nhiều tham số khác, dƣới đây là mơ tả những từ khóa cơ bản nhất với các tham số của chúng [165]:
Từ khóa MAP: MAP định nghĩa các đối tƣợng tổng thể của Mapfile. Nó định
nghĩa các tham số mở rộng của ứng dụng hoặc bản đồ, gồm một số tham số cơ bản: NAME: Tiền tố đính kèm với bản đồ (MAP), thanh tỉ lệ (Scale bar) và chú thích (Legend).
EXTENT: [min x][min y][max x][max y]: Xác định phạm vi không gian của bản đồ.
- IMAGETYPE [type]: Định dạng ảnh của hình bản đồ thu nhỏ. - IMAGECOLOR [r][g][b]: Định kiểu màu hiển thị.
- SHAPEPATH [path]: Quy định đƣờng dẫn đến thƣ mục chứa shapefile.
Từ khóa LAYER: LAYER là một trong những từ khóa quan trọng nhất của
Mapfile cho phép định nghĩa các lớp bản đồ. Các lớp bản đồ đƣợc vẽ ở vị trí trong mapfile, đầu tiên là lớp ở dƣới cùng, cuối cùng là lớp ở bên trên. Bắt đầu bằng từ khóa LAYER và kết thúc bằng từ khóa END. LAYER có những tham số đáng chú ý sau:
- NAME [string]: Tên của lớp. Dựa vào việc gọi tên này, mapfile và giao diện web sẽ kết nối với nhau.
- TYPE [point/line/polygon/annotation/raster/]: Chọn kiểu của lớp (điểm, đƣờng, vùng, nhãn, raster).
- DATA: Tên ở dạng *.shp của đối tƣợng.
- METADATA: Tên trƣờng thuộc tính sẽ đƣợc hiển thị.
Từ khóa CLASS: CLASS xác định cách thức hiển thị của một nhóm đối
tƣợng của một lớp (layer) theo giá trị của một hoặc một số trƣờng thuộc tính (ví dụ nhƣ đối với lớp giá đất, ta có thể sử dụng các CLASS để hiển thị mỗi mức giá đất bằng một màu riêng biệt). Mỗi một lớp bản đồ phải chứa ít nhất 1 từ khóa CLASS.
Ngồi một số tham số có tính năng tƣơng tự từ khóa MAP, CLASS có các tham số sau:
- NAME [string]: Tên sử dụng trong chú thích của CLASS.
- EXPRESSION: Điều kiện để lọc những đối tƣợng thuộc CLASS đang mô tả. - STYLE: Cách thức hiển thị các đối tƣợng thuộc CLASS (tức là thỏa mãn điều kiện EXPRESSION ở trên).Trong STYLE có thể có 2 từ khóa:
Từ khóa LABEL: LABEL đƣợc sử dụng để định nghĩa 1 nhãn, nhãn thƣờng sử
dụng để chú thích cho 1 thơng tin thuộc tính. LABEL có các tham số sau: - TYPE [bitmap/truetype]: Kiểu font chữ sử dụng.
- SIZE [integer]/[tiny/small/medium/large/giant]: Cỡ chữ
- ENCODING [string]: Kiểu mã, có nhiều kiểu mã, tuy nhiên để hiển thị đƣợc tiếng Việt trên nền của ứng dụng, chỉ có thể dùng mã Unicode.
c) Xây dựng các chức năng cập nhật dữ liệu
Giao diện của chức năng cập nhật đƣợc xây dụng dựa trên việc can thiệp vào các đoạn mã trong ứng dụng pMapper (Có sử dụng thêm HTML/CSS và JavaScript). Sử dụng ngơn ngữ lập trình PHP để viết các đoạn mã xử lý các thông tin mà ngƣời dùng cập nhật vào hệ thống (có cho phép hay không).
d) Kết quả đạt được
Xây dựng đƣợc ứng dụng cung cấp siêu dữ liệu về bản đồ hiện trạng sử dụng đất: Năm thành lập bản đồ, phƣơng pháp thành lập, đơn vị hành chính, đơn vị thành lập, cơ quan phê duyệt, đơn vị lƣu trữ, thủ tục cung cấp, đơn giá, định dạng dữ liệu.
Ngƣời dùng cần đăng nhập mới đƣợc sử dụng hệ thống.Sau khi đăng nhập sẽ xuất hiện giao diện chính của hệ thống nhƣ trên hình 3.17.
Hình 3.17. Giao diện chính của hệ thống
- Ngƣời dùng có thể truy vấn thơng tin bằng cách kích chuột vào một đơn vị hành chính để xem thơng tin về siêu dữ liệu của mảnh bản đồ hiện trạng sử dụng đất của đơn vị hành chính này: năm thành lập, đơn vị thành lập, đơn vị phê duyệt, phƣơng pháp thành lập, đơn vị hành chính, đơn vị lƣu trữ, thủ tục cung cấp, đơn giá, định dạng dữ liệu của bản đồ hiện trạng sử dụng đất của đơn vị hành chính đó (hình 3.18).
Hình 3.18. Kết quả truy vấn siêu dữ liệu
Nếu có đủ thẩm quyền, ngƣời sử dụng có thể cập nhật thơng tin. Hình 3.19 là một ví dụ về nhập siêu dữ liệu cho mảnh bản đồ hiện trạng sử dụng đất của quận Ngơ Quyền:
Hình 3.19. Chức năng cập nhật siêu dữ liệu
Hệ thống sẽ kiểm tra tính hợp lệ của dữ liệu trƣớc khi nó đƣợc cập nhật vào cơ sở dữ liệu.
KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ
Chuẩn hóa dữ liệu khơng gian đóng vai trị hết sức quan trọng trong việc xây dựng cơ sở dữ liệu đất đai phục vụ công tác quản lý đất đai và các ngành khác liên quan.
Ở Việt Nam nói chung và tại thành phố Hải Phịng nói riêng,thực trạng
vềviệc xây dựng cơ sở dữ liệu đất đai cịn hạn chế, trong đó khối lƣợng dữ liệu đất
đai chƣa đƣợc chuẩn hóa cịn chiếm tỷ lệ lớn. Dữ liệu đất đai nằm phân tán ở các địa phƣơng và theo các quy chuẩn khác nhau do đƣợc thành lập vào những thời điểm khác nhau.
Trên cơ sở đánh giá thực trạng về dữ liệu không gian đất đai của thành phố Hải Phòng và nhu cầu chuẩn hóa dữ liệu khơng gian về đất đai, đề tài đã đề xuất giải pháp ứng dụng GIS hỗ trợ cơng tác chuẩn hóa dữ liệu khơng gian về đất đai, bao gồm các vấn đề về cơ sở toán học, phân lớp đối tƣợng, kiểu đối tƣợng, quan hệ khơng gian giữa các đối tƣợng. GIS có khả năng phân tích dữ liệu khơng gian rất