Thực hiện: Trong ArcGIS ta tạo một GeoDatabase có tên LOC_VUONG,
trong đó có một Feature Dataset có tên Vn2000 chứa các thơng số về hệ tọa độ và hệ quy chiếu: hệ tọa độ VN2000, lƣới chiếu UTM, Ellipsoid WGS84.
Để chuyển các file chứa dữ liệu phƣờng Lộc Vƣợng từ Microstation sang ArcGIS, đề tài đã sử dụng chức năng Import Feature Class của ArcCatalog chuyển các file đã đƣợc phân tách ở trên vào các feature class riêng biệt, ArcCatalog cho phép loại bỏ những trƣờng thuộc tính không cần thiết, chỉ giữ lại trƣờng có liên quan (level, color, text,...).
Kết quả: sau khi chuyển đổi các, trong GeoDatabase có 13 lớp dữ liệu gồm
cả dữ liệu thuộc tính và dữ liệu khơng gian (hình 2.3).
d) Sửa lỗi phông chữ
Do các lớp chủ sử dụng, địa danh, địa chỉ ở dạng chữ (annotation) khi chuyển từ Microstation sang ArcGIS nằm trong bảng mã TCVN3(ABC), trong khi font chữ hiển thị mặc định sau khi chuyển sang ArcGIS là Arial nên các tên chủ sử dụng, hay địa danh tiếng Việt hiển thị không đúng. Cần phải sửa các lỗi phông chữ này.
Giải pháp: Trong ArcGIS, mỗi một đối tƣợng dạng annotation đƣợc xác định
một thông số font chữ nhƣ là một trƣờng trong bảng thuộc tính. Để thay đổi font chữ ta chỉ cần đổi tên font thành “vnArial”.
Thực hiện: Trong một lớp bản đồ, font chữ đƣợc xác định chung cho tồn bộ
lớp. Đề tài dùng cơng cụ Field Calculator trong ArcGIS để đổi tên font từ “Arial” về “.vnArial”.
Kết quả: Font chữ của các lớp dạng annotation đã đƣợc thay đổi và hiển thị
đúng tên tiếng Việt.
Hình 2.3 Các lớp dữ liệu sau khi chuyển đổi sang ArcGIS
2.2.2. Các vấn đề về tính đồng bộ của dữ liệu khơng gian và thuộc tính
Nhƣ đã mơ tả, cơ sở dữ liệu trong hệ thống thông tin đất đai bao gồm hai thành phần chính là dữ liệu bản đồ và dữ liệu thuộc tính. Dữ liệu bản đồ thể hiện vị trí địa lý của các đối tƣợng thông qua tọa độ của chúng, quan hệ khơng gian, tính chất hình học của thực thể. Dữ liệu thuộc tính phi khơng gian là những tính chất, đặc điểm của thực thể, đóng vai trị mơ tả, chú thích cho thơng tin bản đồ. Nếu chúng là các dữ liệu riêng lẻ, khơng có sự liên kết thì các dữ liệu này chỉ có chức năng lƣu trữ. Một CSDL đất đai phải thể hiện đƣợc sự liên kết nối dữ liệu không gian và phi không gian để có thể thực hiện các chức năng tìm kiếm và phân tích khơng gian, quản lý dữ liệu hiệu quả. Do đó, dữ liệu thuộc tính và dữ liệu khơng gian cần đƣợc tích hợp với nhau để tạo đƣợc một CSDL hồn chỉnh chứa đầy đủ thơng tin, tức là dữ liệu khơng gian và dữ liệu thuộc tính phải đƣợc đồng bộ. Tính đồng bộ của dữ liệu khơng gian và dữ liệu thuộc tính đƣợc thể hiện bằng sự liên kết, kết nối giữa chúng, đảm bảo cho mỗi đối tƣợng bản đồ đều đƣợc gắn các thông tin
thuộc tính, phản ánh đúng hiện trạng và các điểm riêng biệt của đối tƣợng, qua đó ngƣời sử dụng có thể dễ dàng tra cứu, tìm kiếm, chọn lọc các đối tƣợng theo yêu cầu.
a) Tạo vùng cho các lớp ranh thửa, giao thông, thủy hệ
Dữ liệu phƣờng Lộc Vƣợng đƣợc chuyển vào ArcGIS là các đối tƣợng dạng đƣờng, không phải là các dữ liệu dạng vùng, để tích hợp thơng tin thuộc tính với dữ liệu không gian, ta tạo vùng cho các đối tƣợng này.
Giải pháp: ArcGIS cung cấp công cụ tạo vùng Feature to Polygon, nó cho
phép tạo từ đƣờng gắn với một thuộc tính cho trƣớc. Với chức năng này, các lớp giao thông, thủy hệ, ranh thửa sẽ đƣợc gán thuộc tính của điểm gần với đƣờng ranh giới của vùng đó nhất. Tuy nhiên, chức năng này chỉ cho phép tạo vùng với một và chỉ một trƣờng thuộc tính, vậy muốn tạo vùng có đầy đủ các thông tin ta sử dụng công cụ Union two layers, cho phép tạo ra lớp bản đồ mới chứa mọi thuộc tính của các lớp đầu vào.
Thực hiện:
- Đối với thửa đất:
Tiến hành tạo vùng cho lớp ranh thửa với các thuộc tính về loại đất, số hiệu, diện tích, chủ sử dụng, địa chỉ bằng công cụ Feature to Polygon. Ta sẽ có các
Feature Class dạng vùng tƣơng ứng với với mỗi thuộc tính đƣợc chọn ở thơng số đầu vào. Mỗi Feature class chỉ chứa 1 thơng tin thuộc tính của thửa đất: loaidat_polygon, sohieu_polygon, dientich_polygon, chusudung_polygon, diachi_polygon
Từ dữ liệu không gian là lớp ranh thửa, ta chỉ tạo vùng với một thuộc tính cho trƣớc, vậy ta sẽ có 5 lớp mà có thơng tin về khơng gian trùng nhau, cùng xác định một thửa đất, thơng tin về thuộc tính khác nhau, điều này sẽ làm cho CSDL hao tốn tài nguyên lƣu trữ và tra cứu khó khăn. Một ƣu điểm của CSDL đất đai là giảm sự trùng lặp thơng tin ở mức thấp nhất, đảm bảo tính nhất quán của dữ liệu. Vậy để giảm sự trùng lặp của những thông tin này, ta sẽ gộp các lớp vừa tạo vùng thành một lớp duy nhất là thửa đất có đầy đủ thơng tin thuộc tính của 5 lớp trên. Để lớp thửa đất chứa đầy đủ thơng tin về diện tích, loại đất, số hiệu thửa, chủ sử dụng, địa chỉ,… ta tiến hành chồng xếp các lớp bản đồ vừa tạo bằng công cụ Union two
của tất cả các lớp đầu vào. Nhƣ vậy, sau q trình chồng xếp ta sẽ có đƣợc thửa đất chứa đầy đủ thông tin về loại đất, số hiệu, diện tích, chủ sử dụng, địa chỉ.
- Đối với các lớp giao thông, thủy hệ:
Tƣơng tự, tiến hành tạo vùng cho các lớp giao thơng với thuộc tính là tên đƣờng, thủy hệ với thuộc tính là tên sơng.
Kết quả: Các lớp ranh thửa, giao thông, thủy hệ đã đƣợc tạo vùng cùng với
những thuộc tính của nó.
Hình 2.4 Dữ liệu khơng gian được liên kết với dữ liệu thuộc tính b) Tạo vùng cho lớp nhà
Cũng giống nhƣ lớp ranh thửa, các đối tƣợng ở lớp nhà đều ở dạng đƣờng, chƣa phải ở dạng vùng. Ngoài ra, nhƣ đã nói ở trên, ranh giới nhà trùng với ranh giới thửa đất thì chỉ vẽ ranh giới thửa đất, vì thế lớp nhà cịn chứa cả các đối tƣợng là ranh giới thửa đất, nên khi tạo vùng cho lớp nhà thì ArcGIS sẽ tự động tạo vùng cho tất cả đối tƣợng có trong lớp nhà mà không phân biệt đâu là nhà và phần đất không phải là nhà. Yêu cầu đặt ra là chỉ lấy những vùng là nhà.
Giải pháp: Tạo vùng cho lớp hỗn hợp chứa ranh giới nhà và ranh giới thửa
đất bằng công cụ tạo vùng từ đƣờng của ArcGIS. Do mỗi nhà đều chứa một nhãn mô tả kết cấu của nhà, cho nên nhãn kết cấu nhà nằm trọn trong vùng nào thì vùng đó sẽ mang thuộc tính đó (tức là vùng đó là nhà) cịn những vùng khơng có dữ liệu về kết cấu thì sẽ trống (khơng có giá trị) tức là vùng khơng phải là nhà. Vậy để chọn
các đối tƣợng là nhà chúng ta chỉ cần tìm những vùng mà có kết cấu nhà nằm trọn trong vùng đó.
Thực hiện: Sử dụng công cụ Feature to Polygon với thông số đầu vào là lớp
thua_nha và lớp dữ liệu thuộc tính là kết cấu nhà, ta sẽ có đƣợc lớp chứa phần đất là nhà và phần đất khơng phải là nhà. Để bóc tách lớp nhà, ArcGIS cung cấp công cụ chọn các đối tƣợng dựa theo vị trí địa lý và mối liên hệ không gian là Select By Location, với chức năng “Target layer(s) features completely contain the Source
layer feature”, có nghĩa là: sẽ lấy tất cả các đối tƣợng mà chứa chọn ký hiệu kết cấu bên trong nó. Sau đó dùng cơng cụ Export Data để xuất các đối tƣợng đã đƣợc chọn thành một lớp riêng chỉ chứa các đối tƣợng là nhà.
Kết quả: Đề tài đã tạo đƣợc lớp nha_LV dạng vùng chứa thuộc tính về kết
cấu nhà.
Hình 2.5 Lớp nhà (màu xanh) trên nền lớp thửa đất
2.2.3. Các vấn đề về quan hệ không gian của các đối tượng
Quan hệ không gian giữa các thửa đất gồm quan hệ kề nhau, tiếp giáp nhau. Quan hệ kề nhau thể hiện trong CSDL không gian và cũng thể hiện trong CSDL Hồ sơ địa chính dƣới dạng các chủ sử dụng kề cận, là căn cứ pháp lý để xác định quyền sử dụng đất của chủ sử dụng. Khi một thửa đất có biến động về hình dạng hoặc biến động chia tách thửa hay thay đổi về mục đích sử dụng, chủ sử dụng thì sẽ ảnh hƣởng tới các thửa lân cận. Thửa đất là một đối tƣợng dạng vùng đƣợc xác định bằng các đƣờng ranh giới thửa khép kín, thuộc tính quan trọng nhất của
thửa đất là diện tích. Diện tích sẽ bị sai lệch do các đƣờng ranh giới thửa chƣa đƣợc khép kín, dẫn đến bị sai lệch do bị chập nhiều vùng (bị chập nhiều thửa đất) hay không thể tạo vùng. Dữ liệu phải đảm bảo yêu cầu các đƣờng ranh giới thửa ln phải khép kín tuyệt đối về mặt tọa độ, các đƣờng ranh giới thửa đất không đƣợc phép giao nhau, phải cắt nhau tại điểm đầu hoặc điểm cuối. Tuy nhiên, các lớp dữ liệu có thể mắc một số lỗi do trong q trình biên tập nhƣ cùng một lớp có hai đối tƣợng trùng nhau nằm đè lên nhau, hay các đối tƣợng chƣa đƣợc khép kín, hoặc giữa các vùng có khoảng trống. Chúng ta phải tìm và sửa các lỗi này nhằm tối ƣu hóa dữ liệu, sao cho lƣợng thơng tin dƣ thừa trong CSDL là tối thiểu. Nếu tìm và sửa các lỗi này một cách thủ công sẽ tốn nhiều thời gian và cơng sức mà cịn có thể bị sót các lỗi.
Giải pháp: Trong ArcGIS có cung cấp tiện ích kiểm tra topology, giúp sửa
lỗi đƣợc một cách triệt để. Topology xác định và buộc các đối tƣợng phải tuân theo quy tắc toàn vẹn, và định hƣớng các mối quan hệ hình học.
Hình 2.6 Các lỗi phát hiện khi kiểm tra Topology
Thực hiện: Đề tài đã sử dụng 2 quy tắc Must not have gaps (khơng đƣợc có
khoảng trống) và Must not overlap (không đƣợc chồng đè) cho các lớp giao thông, lớp ranh thửa, lớp thủy hệ, ranh giới, lớp nhà. Để hiện thị các lỗi, ta gọi ra chức năng Error Inspector, và tiến hành sửa lỗi bằng công cụ Fix Topology Error.
Quy tắc Must not have gaps sẽ tìm những đối tƣợng chƣa đƣợc tạo vùng.
Cách sửa các lỗi này ta có thể sử dụng cơng cụ sửa lỗi của Topology là Create Feature để tạo một đối tƣợng mới, hoặc đánh dấu chúng nhƣ một trƣờng hợp ngoại
lệ có thể bỏ qua. Đối với quy tắc này bao giờ cũng báo một lỗi ở ngoài biên (ranh giới của phƣờng), ta sẽ đánh dấu nhƣ một trƣờng hợp ngoại lệ.
Hình 2.7 Lỗi thửa đất chưa được khép kín
Quy tắc Must not overlap sẽ tìm những vùng bị chồng đè lên nhau, ta phải
đối chiếu với với bản đồ đã có và thực địa để xác định thực trạng của thửa đất để ra phƣơng án sửa đúng nhất, dùng các chức năng Subtract (trừ đi phần chồng chéo) hoặc Merge (kết hợp vùng bị chồng chéo), Create Feature (tạo một vùng mới).
Hình 2.8 Sửa lỗi thửa đất bị chồng đè
Kết quả: Các lỗi về chồng đè, các thửa đất chƣa đƣợc khép kín đã đƣợc loại
2.2.4. Các vấn đề về tính đầy đủ của thơng tin
Một CSDL đất đai là phải đầy đủ các thông tin bản đồ: ranh giới các thửa đất phải đƣợc phép kín, hệ thống giao thơng, hệ thống thủy hệ; và thơng tin thuộc tính nhƣ số thửa, loại đất diện, diện tích, chủ sử dụng,… nhằm phát huy tối đa hiệu quả sử dụng của CSDL. Tính đầy đủ của thơng tin dữ liệu có nghĩa là dữ liệu phải đảm bảo cho ngƣời quản lý cần và đủ để đƣa ra quyết định. Nếu dữ liệu thiếu, việc quản lý sẽ gặp khó khăn, việc xây dựng CSDL sẽ trở nên vơ ích. Nếu dƣ thừa dữ liệu thì CSDL trở nên cồng kềnh, mất thời gian để xử lý, chọn lọc.
Trên bản đồ địa chính phƣờng Lộc Vƣợng chỉ chứa các dữ liệu về chủ sử dụng, loại đất, diện tích, số hiệu thửa, địa chỉ, cịn các thông tin liên quan đến chủ sử dụng nhƣ số chứng minh thƣ nhân dân, hộ khẩu thƣờng chú, các thông tin liên quan đến vợ (chồng) của chủ sử dụng,... nằm trong hồ sơ địa chính, bản lƣu giấy chứng nhận, hoặc từ hồ sơ cấp Giấy chứng nhận. Hiện nay có rất nhiều phần mềm quản trị CSDL để quản lý các thơng tin thuộc tính này nhƣ MS Access, SQL Server, PostgreSQL,… Đề tài đã lựa chọn hệ quản trị CSDL PostgreSQL, là một phần mềm mã nguồn mở, miễn phí hồn tồn, ngồi ra PostgreSQL cịn hỗ trợ kiểu dữ liệu hình học (point, line, polygon) rất thích hợp trong xây dựng CSDL đất đai.
Giải pháp: Ta sẽ kết nối CSDL thuộc tính với ArcGIS, sau đó sử dụng cơng
cụ Join and Relate để liên kết dữ liệu không gian trong ArcGIS với bảng dữ liệu thuộc tính của PostgreSQL.
Thực hiện: Trong ArcGIS, ta tiến hành kết nối với PostgreSQL bằng công cụ
Add Data/Add Query Layer. Khi kết nối thành công sẽ xuất hiện hộp thoại New Query Layer, ta sẽ viết lệnh truy vấn để thêm các dữ liệu: bảng “thuadat” chứa thông tin chi tiết về thửa đất nhƣ số hiệu bản đồ, diện tích sử dụng chung, diện tích sử dụng riêng, nguồn gốc thửa đất, số GCN,…; bảng “nsd” chứa các thông tin đầy đủ về ngƣời sử dụng nhƣ năm sinh, số chứng minh nhân dân, hộ khẩu, các thông tin về vợ (chồng) của chủ sử dụng,…
Sau đó, đề tài liên kết dữ liệu khơng gian và dữ liệu thuộc tính bằng cơng cụ Join attributes from a table của ArcGIS.
- Liên kết thông tin thửa đất thông qua trƣờng số hiệu thửa.
Kết quả: Các thơng tin thuộc tính cịn thiếu của thửa đất đã đƣợc bổ sung đầy
đủ vào CSDL địa chính phƣờng Lộc Vƣợng.
Hình 2.8 Kết nối với CSDL PostgreSQL
Tóm lại: Việc chuẩn hóa dữ liệu phục vụ cho cơng tác xây dựng CSDL địa
chính phƣờng Lộc Vƣợng đã hồn tất. Đề tài đã xây dựng đƣợc CSDL địa chính của phƣờng Lộc Vƣợng với đầy đủ các thơng tin về khơng gian và thuộc tính. Để thực hiện xây dựng CSDL địa chính phƣờng Lộc Vƣợng, đề tài đã tiến hành giải quyết 4 vấn đề lớn đó là: vấn đề về phân lớp đối tƣợng, vấn đề về tính đồng bộ, vấn đề về quan hệ khơng gian, và tính đầy đủ của dữ liệu. Với việc xây dựng CSDL địa chính phƣờng Lộc Vƣợng, thành phố Nam Định, tỉnh Nam Định đã đạt đƣợc các kết quả sau:
- Các thông tin có trong bản đồ địa chính phƣờng Lộc Vƣợng đã đƣợc phân tách 13 lớp dữ liệu bao gồm 4 lớp dữ liệu không gian và 9 lớp dữ liệu thuộc tính đã đƣợc biên tập và bổ sung các thơng tin cịn thiếu.
- Các thông tin về thửa đất đã đƣợc lƣu trữ thống nhất, dữ liệu bản đồ đã đƣợc liên kết với dữ liệu thuộc tính, giúp cho việc quản lý đƣợc gọn nhẹ, nhanh chóng.
- Các mối quan hệ khơng gian của các thửa đất đã đƣợc kiểm tra, đảm bảo tất cả các thửa đất đều đƣợc khép kín, khơng có thửa đất bị chồng đè.
- Các dữ liệu trong hồ sơ địa chính đã đƣợc cập nhật đầy đủ vào trong CSDL, đảm bảo tính chính xác, đầy đủ, có đủ khả năng hỗ trợ cho công tác quản lý và quy hoạch của địa phƣơng.
Nhƣ vậy, theo quy trình xây dựng CSDL đất đai (hình 1.1), GIS có thể tham gia vào các bƣớc nhƣ: việc xây dựng dữ liệu khơng gian địa chính (bƣớc 4), hồn thiện dữ liệu địa chính (bƣớc 7). Trong bƣớc 4 - xây dựng dữ liệu khơng gian địa chính có mục đích là chuẩn hóa các lớp đối tƣợng khơng gian địa chính theo chuẩn dữ liệu địa chính từ nội dung bản đồ địa chính số, ở bƣớc này GIS tham gia vào tồn bộ cơng tác chuẩn hóa nhƣ đƣa thuộc tính đồ họa của các đối tƣợng về đúng quy định của Bộ Tài nguyên và Môi trƣờng; phân lớp các đối tƣợng; tích hợp dữ