3.2. Thử nghiệm chuẩn hóa dữ liệu khơng gian về đất đa
3.2.1. Khái quát về các dữ liệu thử nghiệm
Dữ liệu bản đồ tác giả thu thập để thực hiện thử nghiệm chuẩn hóa dữ liệu khơng gian đất đai gồm bản đồ địa chính, bản đồ hiện trạng sử dụng đất tại một số khu vực trên địa bàn thành phố Hải Phịng.
* Bản đồ địa chính
+ Bản đồ địa chính phƣờng Cầu Tre, quận Ngơ Quyền, thành phố Hải Phịng do Trung tâm Đo đạc Bản đồ (nay là Trung tâm Kỹ thuật Tài nguyên - Môi trƣờng) đo vẽ năm 2004. Luận văn này thử nghiệm trên tờ bản đồ địa chính số 5 của phƣờng.
+ Bản đồ đƣợc thành lập bằng phần mềm Microstation định dạng *.dgn, chƣa theo Quy phạm hiện hành về cơ sở toán học, phân lớp dữ liệu,... cụ thể là bản đồ đƣợc thành lập trên hệ tọa độ HN-72, lớp nhãn thửa chứa 3 thuộc tính về diện tích, số hiệu, loại đất cùng nằm trên một lớp là level 1.
+ Dữ liệu cũ do không đƣợc cập nhật và chỉnh lý biến động thƣờng xuyên.
* Bản đồ hiện trạng sử dụng đất
+ Đề tài sử dụng bản đồ hiện trạng sử dụng đất của quận Ngô Quyền, do Trung tâm Chuyển giao Công nghệ - Cục Công nghệ Thông tin thuộc Bộ TN&MT thành lập năm 2010. Dữ liệu đƣợc lƣu trữ tại Trung tâm Kỹ thuật Tài ngun – Mơi trƣờng Hải Phịng.
+ Bản đồ đƣợc xây dựng trên hệ HN-72, và đƣợc thành lập bằng phần mềm Microstation định dạng *.dgn.
+ Bản đồ có nhiều lỗi do trong q trình biên tập bắt điểm khơng chuẩn dẫn đến các trƣờng hợp tạo thành đối tƣợng dƣ thừa dạng vùng có diện tích nhỏ, nhiều đối tƣợng chồng đè lên đối tƣợng khác ví dụ: một số thửa đất xuất hiện vùng chồng đè lên đối tƣợng dạng đƣờng.
3.2.2. Chuẩn hóa về hệ tọa độ
* Bản đồ địa chính
+ Vấn đề: Dữ liệu thử nghiệm bản đồ địa chính đƣợc xây dựng trên hệ tọa độ HN-72.
+ Giải pháp: Tác giả sử dụng chƣơng trình Coordinate Transfer (gọi tắt là chƣơng trình Trans) thuộc bộ phần mềm GeoTool 1.2 do Bộ TN & MT cung cấp để chuyển đổi từ hệ tọa độ HN-72 về hệ tọa độ VN-2000.
+ Thực hiện: Xác định tọa độ của hai điểm bất kỳ trên bản đồ địa chính hệ HN-72 và sử dụng phần mềm để tính chuyển tọa độ hai điểm đó. Di chuyển (Move) bản đồ từ hệ HN-72 về tọa độ hai điểm đã chuyển ở trên bản đồ.
+ Kết quả: Bản đồ địa chính đƣợc chuyển về đúng hệ tọa độ VN-2000 theo Quy phạm hiện hành.
* Bản đồ hiện trạng sử dụng đất
+ Vấn đề: Dữ liệu bản đồ hiện trạng sử dụng đất quận Ngô Quyền tác giả thu thập đƣợc thành lập trên hệ tọa độ HN-72.
+ Giải pháp: Sử dụng phần mềm chuyển đổi tọa độ GeoTool 1.2 của Bộ
TN&MT để chuyển đổi.
+ Thực hiện: Trên bản đồ hiện trạng sử dụng đất hệ HN-72 xác định hai
điểm, ghi nhận tọa độ và chuyển tọa độ bằng phẩn mềm GeoTool 1.2, thực hiện chuyển đổi tọa độ từ hệ tọa độ HN-72 về hệ VN-2000.
Nhập tọa độ đã chuyển ở bƣớc trên và dịch chuyển (Move) bản đồ hiện trạng sử dụng đất về vị trí điểm đó.
+ Kết quả: Bản đồ hiện trạng sử dụng đất đƣợc chuyển về hệ tọa độ VN- 2000 theo đúng Quy phạm.
* Kiểm tra hệ tọa độ sau khi chuyển đổi
Chồng xếp (Reference) dữ liệu bản đồ địa chính đƣợc xây dựng ở hệ tọa độ HN-72 trên nền bản đồ hiện trạng ở hệ tọa độ HN-72. Xác định đối tƣợng chung giữa hai bản đồ. Ghi nhận tọa độ tại điểm trên đối tƣợng chung giữa hai bản đồ và dùng chƣơng trình chuyển đổi trên chuyển về hệ tọa độ VN-2000. Dịch chuyển hai
bản đồ về điểm tọa độ mới trong hệ VN-2000, thực hiện lần lƣợt trên bản đồ địa chính và bản đồ hiện trạng theo tọa độ của đối tƣợng chung xác định ở trên để kiểm tra, đối soát.
Kết quả: So sánh mức chênh lệch khi chồng xếp giữa hai bản đồ khi đã chuyển đổi về hệ tọa độ VN-2000 và hai bản đồ trƣớc khi chuyển đổi hệ tọa độ nhận thấy mức độ chồng xếp của hai bản đồ là nhƣ nhau.
3.2.3. Chuyển đổi dữ liệu sang định dạng CSDL
* Chuyển đổi dữ liệu bản đồ địa chính
+Vấn đề: các dữ liệu hiện nay đều nằm ở định dạng *.dgn của Microstation. Trong cùng một lớp (level) có các đối tƣợng thuộc các loại khác nhau (điểm, đƣờng, vùng, chữ). Cùng với dữ liệu chính cịn có các đối tƣợng đồ họa khác nhƣ khung bản đồ, bảng chú giải,…Các thuộc tính đồ họa dƣ thừa rất nhiều (khoảng 20 thuộc tính) trong file *.dgn.
+ Giải pháp: Sử dụng công cụ chuyển đổi dữ liệu của ArcGIS thành các lớp dữ liệu tƣơng ứng, trong q trình chuyển đổi xóa bỏ các trƣờng thuộc tính khơng cần thiết. Sử dụng cơng cụ Select By Attributes theo các tiêu chí về lớp (level), kiểu đƣờng, màu sắc để bóc tách các lớp đối tƣợng riêng biệt và loại bỏ các đối tƣợng đồ họa ra khỏi dữ liệu chính.
+ Thực hiện: Sử dụng công cụ Feature Class To Feature Class của ArcGIS để chuyển đổi các lớp đối tƣợng (Annotation, Point, Polyline, Polygon) trong file *.dgn thành các feature class trong geodatabase của ArcGIS. Trong quá trình chuyển đổi chỉ giữ lại các thuộc tính cần thiết (level, color, fill color, text tùy theo loại đối tƣợng chuyển đổi).
Hình 3.2. Chuyển đổi dữ liệu từ Microstation sang ArcGIS
Sau khi chuyển đổi, chọn và xóa các đối tƣợng dƣ thừa bằng công cụ Select
By Attributes với tiêu chí về lớp (level). Ví dụ các đƣờng nét trên bản đồ địa chính
đƣợc chuyển đổi thành một lớp dạng Polyline, sau đó chỉ giữ lại các đối tƣợng có thuộc tính Level là 10 (ranh giới thửa), 14 (ranh giới nhà) và 23 (đƣờng khép các thửa đất giao thông). Ranh giới nhà (level 14) đƣợc tách riêng ra thành một lớp bằng công cụ Export Data kết hợp với Select By Attributes.
+ Kết quả: đối với bản đồ địa chính chuyển đổi đƣợc thành 3 lớp:
- Nhan_thua: dạng mô tả (annotation) chứa cả 3 thành phần nhãn thửa là số hiệu, loại đất và diện tích.
- Ranh_thua: dạng đƣờng (polyline) chứa đƣờng ranh giới thửa và đƣờng khép các thửa đất giao thông.
- Ranh_gioi_nha: chứa đƣờng ranh giới của nhà.
Formatted: Font: 14 pt, Not Bold, No
underline, Font color: Auto
Formatted: Font: (Default) Times New
Hình 3.3. Ba lớp dữ liệu của mảnh bản đồ địa chính sau khi chuyển đổi * Chuyển đổi dữ liệu bản đồ hiện trạng sử dụng đất * Chuyển đổi dữ liệu bản đồ hiện trạng sử dụng đất
Đối với bản đồ hiện trạng sử dụng đất chuyển đổi đƣợc thành 2 lớp:
- Vung_HT: dạng đa giác (polygon) là các khoanh vi hiện trạng sử dụng đất. - Nhan_HT: dạng mô tả (annotation) là các nhãn vùng hiện trạng sử dụng đất.
3.2.4. Chuẩn hóa về phân lớp đối tượng, kiểu đối tượng
a. Chuẩn hóa phân lớp đối tượng
+ Vấn đề: Dữ liệu bản đồ ở định dạng *dgn, các nhóm đối tƣợng khác nhau theo quy định phải ở các lớp riêng biệt nhƣng trên bản đồ lại cùng thuộc một lớp nhƣ nhãn thửa đất gồm ba thuộc tính số hiệu, loại đất, diện tích cùng thuộc kiểu Text và trên cùng một lớp là level 1. Vấn đề này gây khó khăn lớn cho việc gán thuộc tính từ nhãn cho cho các thửa đất sau khi chuyển đổi.
+ Giải pháp: Sau khi chuyển đổi nhãn thửa, lựa chọn các phần tử của nhãn thửa theo thuộc tính của nó, ví dụ loại đất là chữ (khơng phải số), diện tích là một số thập phân (có dấu chấm: „.‟), số hiệu thửa đƣợc bắt đầu bằng một số nguyên. Sau khi chọn lọc đƣợc từng loại phần tử, xuất chúng ra thành các lớp riêng biệt.
+ Thực hiện: Với các phần tử diện tích của nhãn thửa, sử dụng công cụ Select
By Attribute tách lọc các đối tƣợng dạng text có chứa dấu chấm “.” rồi dùng cơng cụ Export Data xuất dữ liệu thành lớp “nhan_DT”.
Hình 3.4.Bình 3.4.iin thành lhãn ththành l.có chứa dấu chấm “.” rồi dùng
công cụ
Đối với các phần tử về loại đất của nhãn thửa, sắp xếp trƣờng Text của lớp nhãn thửa sau khi chuyển đối theo thứ tự bằng công cụ Sort Ascending rồi dùng
chuột chọn tất cả các đối tƣợng có Text bắt đầu bằng một ký tự không phải là chữ số, sau đó xuất dữ liệu thành lớp “nhan_LD”. Trƣờng dữ liệu cịn lại sẽ chứa thơng tin về số hiệu, xuất dữ liệu sang lớp “nhan_SH”.
+ Kết quả: Nhãn thửa trong Microstation thuộc cùng một lớp, sau khi thực
hiện chuẩn hóa đƣợc phân lớp trong ArcGIS chuyển đổi thành 3 lớp riêng biệt: - Nhan_DT: dạng mô tả (Annotation) chứa thuộc tính về diện tích. - Nhan _SH: dạng mơ tả (Annotation) chứa thuộc tính về số hiệu.
Formatted: Normal, Centered, Space
After: 6 pt
Formatted: Font: (Default) Times New
Roman, 13 pt, Italic, No underline, Font color: Auto
Formatted: Normal, Centered, Space
After: 6 pt, Line spacing: single
- Nhan _LD: dạng mơ tả (Annotation) chứa thuộc tính về loại đất.
b. Chuẩn hóa kiểu đối tượng đối với thửa đất
+ Vấn đề: Thửa đất trên bản đồ địa chính thử nghiệm đƣợc thể hiện dƣới
dạng các đƣờng ranh giới thửa chứ không phải các đối tƣợng dạng vùng.
+ Giải pháp: Sử dụng chức năng Polygon Feature Class From Lines để tạo
thửa đất từ ranh giới của nó.
+ Thực hiện: Sử dụng chức năng Polygon Feature Class From Lines tạo lớp thua_polygon từ lớp ranh_gioi. Sử dụng lệnh Join and Relates gán thơng tin thuộc tính từ 3 lớp dữ liệu “nhan_DT”, “nhan_SH”, “nhan_LD” cho lớp thua_polygon.
+ Kết quả: Đề tài tạo ra lớp thua_polygon_3TT trong đó thửa đất thể hiện
dƣới dạng vùng đƣợc gán dữ liệu thuộc tính gồm số hiệu, diện tích và loại đất. Các đối tƣợng thể hiện trên bản đồ ở dạng điểm với 3 màu khác nhau.
Hình 3.5.Bảng thuộc tính của lớp thửa
sau khi đã gán 3 thông tin từ nhãn thửa
c. Chuẩn hóa thuộc tính của thửa đất * Bản đồ địa chính
+ Vấn đề: Bảng thuộc tính của lớp thua_polygon_3TT vừa tạo ra thể hiện các trƣờng dữ liệu về nhãn thửa, diện tích và số hiệu với dữ liệu từ bản đồ địa chính
Formatted: Normal, Centered
Formatted: Font: No underline, Font
chuyển đổi sang. Bản đồ địa chính đƣợc thành lập theo Quy phạm cũ nên hệ thống ký hiệu loại đất chƣa theo Quy phạm hiện hành, cụ thể là trong mảnh bản đồ thử nghiệm, đất ở đô thị và đất giao thông ký hiệu là “T”, “Gt”, kiểu đối tƣợng dạng Text.
+ Giải pháp: sử dụng chức năng tự động tính tốn trƣờng thuộc tính của GIS để chuyển đổi ký hiệu cho từng loại đất (T → ODT, Gt → DGT).
+ Thực hiện: Để thực hiện chuẩn hóa gán thêm trƣờng (Add field) loai_dat với kiểu đối tƣợng Text và dùng lệnh Field Calculator cho trƣờng dữ liệu vừa tạo bằng một lệnh viết bằng ngơn ngữ VBScript nhƣ trong hình 3.7.
Hình 3.6.Các th.6.iic chuth.6. i gán thêm trườnn thêm trường (Add field)
loai_dat với kiể
Formatted: Normal, Centered, Space
After: 6 pt
Formatted: Font: (Default) Times New
Roman, 13 pt, Italic, No underline, Font color: Auto
Hình 3.7.Đoạn mã lệnh VBA Script để chuyển đổi ký hiệu loại đất.
+ Kết quả: Tạo ra trƣờng “loai_dat” với dữ liệu mới đất ở đô thị và đất giao thông đƣợc chuyển đổi thành “ODT” và “DGT”.
Hình 3.8. Bảng thuộc tính của lớp thửa đất sau khi chuẩn hóa * Bản đồ hiện trạng sử dụng đất * 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 không 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 thơng 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 khơng 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 công 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 thơng tin thuộc tính từ lớp “nhan_nha” vào lớp “nha_polygon”. Sau đó sử dụng cơng 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 khơng 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 công 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