-Phải mua.
-Đầy đủ các chức năng thêm, xóa, chỉnh sửa.
-Tạo mới lớp thông tin (*.shp), chia sẻ dữ liệu qua mạng
2.3.1.4. Các lĩnh vực áp dụng
Trong An ninh quốc phịng: Mơ phỏng chiến trường, lập kế hoạch huấn
luyện, diễn tập, giám sát phương tiện di động.
Hình 2.11. Skyline ứng dụng bảo vệ an ninh tịa nhà Bộ Quốc Phòng
Trong xây dựng dân dụng: Mô phỏng tác động của một sự phát triển, hình
dung tiến trình phát triển của một dự án, quản lý dự án quy mơ lớn…
Hình 2.12. Skyline ứng dụng trong xây dựng
Hình 2.13. Skyline ứng dụng trong khảo sát tài nguyên
Hình 2.14. Skyline ứng dụng bất động sản
2.3.2. Phần mềm Google SketchUp 7
Phần mềm Google Sketchup được phát triển bởi @Last Software sau đó Google mua lại và xây dựng nên. Đây là phần mềm dùng để thiết kế các bản vẽ kỹ thuật và đặc biệt là xây dựng mơ phỏng nên các cơng trình kiến trúc hạ tầng cơ sở mà khơng địi hỏi một trình độ cao về đồ hoạ. Google Sketchup có thể thêm vào các chi tiết, kết cấu và kính vào mẫu thiết kế của bạn, thiết kế với kích thước chính xác, và đặt các mẫu thiết kế đã hoàn thành của bạn lên Google Earth. Tất cả các hình 3D trên Google Earth đều sử dụng Google Sketchup để thiết kế.
Đối với hầu hết người dùng máy tính bình thường, khơng học qua về đồ hoạ và thiết kế, thì việc thiết kế các mơ hình 3D gần như là "nhiệm vụ bất khả thi". Tuy nhiên, giờ đây chúng ta đã có thể tự thiết kế các mơ hình 3D với công cụ rất hữu dụng Google SketchUp.
Google SketchUp là một phần mềm hỗ trợ khá mạnh cho việc vẽ và xây dựng các cơng trình thơng qua những việc làm đơn giản bằng các icon. Nhanh, đơn giản và dễ sử dụng là những từ ngữ được mọi người sau khi sử dụng chương đưa ra. Thật vậy, chỉ cần bạn sử dụng icon hình cây bút, chỉnh camera 3D theo hướng thích hợp thì nó sẽ tự động phân biệt đâu là vẽ thẳng cao theo đường cột hay vẽ nằm ngay…
Sau khi cài đặt xong, bạn hãy khởi động bằng những bài tập đơn giản như chọn công cụ tứ giác, kéo một hình tứ giác lên khu vực làm việc. Chọn công cụ Push/Pull, giữ lên trên hình tứ giác rồi kéo lên trên để tạo một khối lập phương. Vẽ một hình trịn trên một mặt khối lập phương rồi dùng cơng cụ Push/Pull để kéo nó ra hoặc đẩy nó vào trong khối lập phương.
Một ứng dụng hữu hiệu của phần mềm này là thiết kế mẫu nhà. Điều thú vị hơn nữa là sau khi thiết kế xong, bạn có thể kết hợp sử dụng Google Earth để "dán" mẫu nhà vừa thiết kế lên hình ảnh khu vực có lơ đất đó, để xem nó phù hợp với tồn cảnh ra sao. Việc này giúp ta chuẩn bị kỹ càng và phù hợp trước khi quyết định xây nhà. Ngồi ra, chúng ta cũng có thể chia sẻ thiết kế của mình với những người dùng
khác thơng qua tính năng 3D warehouse. Thậm chí, nếu người khác cũng dùng Google Earth, bạn có thể đưa địa chỉ để họ xem trực tiếp thiết kế mới của chúng ta tại địa điểm bạn đặt thiết kế.
Đồng thời tại 3D warehouse, chúng ta có thể tham khảo và lấy về sử dụng rất nhiều mẫu thiết kế do những người dùng khác tạo ra và chia sẻ, từ nhà cửa cho tới đồ đạc, vật dụng, xe cộ, tượng, cầu...
Google SketchUp là một chương trình dễ sử dụng để giúp chúng ta học cách tạo các mẫu 3D như nhà ở, nhà chứa đồ, boong tàu, các phần bổ sung cho ngôi nhà, các dự án với gỗ – và ngay cả tàu khơng gian nữa.
Chúng ta có thể thêm các chi tiết, kết cấu vào mẫu thiết kế với kích thước chính xác, và đặt các mẫu thiết kế đã hoàn thành của bạn lên Google Earth, chia sẻ chúng với người khác bằng cách gửi chúng vào 3D Warehouse, hoặc in ra. Google SketchUp (miễn phí) là cách tuyệt vời nhất để bạn có thể khám phá các mẫu 3D.
Phiên bản chuyên nghiệp của SketchUp cho các nhà thiết kế chuyên nghiệp có khả năng khám phá và tạo ra các thiết kế phức tạp.
SketchUp Pro cho phép
- Xuất ra các mẫu có định dạng 3DS, DWG, DXF, OBJ, XSI, VRML, và FBX.
- Xuất ra các hình động và các cảnh tham quan dưới dạng file MOV hoặc AVI.
- Sử dụng các mẫu thiết kế có hệ thống (Sandbox) và cơng cụ Film & Stage (pre-viz).
- Import và export dữ liệu GIS(Geographic Information System).
- In và xuất các bức ảnh quét với độ phân giải cao hơn độ phân giải của màn hình
Hình 2.15. Giao diện phần mềm Google SketchUp
2.3.3. Phần mềm ARCGIS
Giới thiệu chung về phần mềm ArcGIS
ArcGIS (ESRI Inc. - http://www.esri.com): là hệ thống GIS hàng đầu hiện nay, cung cấp một giải pháp toàn diện từ thu thập / nhập số liệu, chỉnh lý, phân tích và phân phối thơng tin trên mạng Internet tới các cấp độ khác nhau như CSDL địa lý cá nhân hay CSDL của các doanh nghiệp. Về mặt công nghệ, hiện nay các chuyên gia GIS coi công nghệ ESRI là một giải pháp mang tính chất mở, tổng thể và hồn chỉnh, có khả năng khai thác hết các chức năng của GIS trên các ứng dụng khác nhau như: desktop (ArcGIS Desktop), máy chủ (ArcGIS Server), các ứng dụng Web (ArcIMS, ArcGIS Online), hoặc hệ thống thiết bị di động (ArcPAD)... và có khả năng tương tích cao đối với nhiều loại sản phẩm của nhiều hãng khác nhau.
Hình 2.16. Bộ phần mềm ứng dụng ArcGIS (Nguồn: ESRI)
ArcGIS Desktop (với phiên bản mới nhất là ArcGIS 10) bao gồm những công cụ rất mạnh để quản lý, cập nhật, phân tích thơng tin và xuất bản tạo nên một hệ thống thông tin địa lý (GIS) hoàn chỉnh, cho phép:
- Tạo và chỉnh sửa dữ liệu tích hợp (dữ liệu khơng gian tích hợp với dữ liệu thuộc tính) - cho phép sử dụng nhiều loại định dạng dữ liệu khác nhau thậm chí cả những dữ liệu lấy từ Internet;
- Truy vấn dữ liệu khơng gian và dữ liệu thuộc tính từ nhiều nguồn và bằng nhiều cách khác nhau;
- Hiển thị, truy vấn và phân tích dữ liệu khơng gian kết hợp với dữ liệu thuộc tính;
- Thành lập bản đồ chuyên đề và các bản in có chất lượng trình bày chun nghiệp.
ArcGIS Destop là một bộ phần mềm ứng dụng gồm: ArcMap, ArcCatalog, ArcToolbox, ModelBuilder, ArcScene và ArcGlobe. Khi sử dụng các ứng dụng này đồng thời, người sử dụng có thể thực hiện được các bài tốn ứng dụng GIS bất kỳ, từ đơn giản đến phức tạp, bao gồm cả thành lập bản đồ, phân tích địa lý, chỉnh sửa
Desktop được cung cấp cho người dùng ở 1 trong 3 cấp bậc với mức độ chuyên sâu khác nhau là ArcView, ArcEditor, ArcInfo:
ArcView: Cung cấp đầy đủ chức năng cho phép biểu diễn, quản lý, xây dựng và phân tích dữ liệu địa lý, các cơng cụ phân tích khơng gian cùng với việc biên tập và phân tích thơng tin từ các lớp bản đồ khác nhau đồng thời thể hiện các mối quan hệ và nhận dạng các mơ hình. Với ArcView, cho phép:
- Ra các quyết định chuẩn xác hơn dựa trên các dữ liệu địa lý;
- Xem và phân tích các dữ liệu không gian bằng nhiều phương pháp; - Xây dựng đơn giản và dễ dàng các dữ liệu địa lý;
- Tạo ra các bản đồ có chất lượng cao;
- Quản lý tất cả các file, CSDL và các nguồn dữ liệu; - Tùy biến giao diện người dùng theo yêu cầu.
ArcEditor: Là bộ sản phẩm có nhiều chức năng hơn, dùng để chỉnh sửa và quản lý dữ liệu địa lý. ArcEditor bao gồm các tính năng của ArcView và thêm vào đó là một số các cơng cụ chỉnh sửa, biên tập. Với ArcEditor, cho phép:
- Dùng các công cụ CAD để tạo và chỉnh sửa các đặc tính GIS; - Tạo ra các CSDL địa lý thơng minh;
- Tạo quy trình cơng việc một cách chun nghiệp cho 1 nhóm và cho phép nhiều người biên tập;
- Xây dựng và giữ được tính tồn vẹn của khơng gian bao gồm các quan hệ hình học topo giữa các đặc tính địa lý;
- Quản lý và mở rộng mạng lưới hình học; - Làm tăng năng suất biên tập;
- Quản lý môi trường thiết kế đa người dùng với versioning;
- Duy trì tính tồn vẹn giữa các lớp chủ đề và thúc đẩy tư duy logic của người dùng;
- Cho phép chỉnh sửa dữ liệu độc lập (khi tạm ngừng kết nối với CSDL). ArcInfo: Là bộ sản phẩm ArcGIS đầy đủ nhất. ArcInfo bao gồm tất cả các chức năng của ArcView lẫn ArcEditor. Cung cấp các chức năng tạo và quản lý một
hệ GIS, xử lý dữ liệu không gian và khả năng chuyển đổi dữ liệu, xây dựng dữ liệu, mơ hình hóa, phân tích, hiển thị bản đồ trên màn hình máy tính và xuất bản bản đồ ra các phương tiện khác nhau. Với ArcInfo, cho phép:
- Xây dựng một mơ hình xử lý khơng gian rất hữu dụng cho việc tìm ra các mối quan hệ, phân tích dữ liệu và tích hợp dữ liệu;
- Thực hiện chồng lớp các lớp vector, nội suy và phân tích thống kê;
- Tạo ra các đặc tính cho sự kiện và chồng xếp các đặc tính của các sự kiện đó;
- Chuyển đổi dữ liệu và các định dạng của dữ liệu theo rất nhiều loại định dạng;
- Xây dựng những bộ dữ liệu phức tạp, các mơ hình phân tích và các đoạn mã để tự động hóa các quá trình GIS;
- Sử dụng các phương pháp trình diễn, thiết kế, in ấn và quản lý bản đồ để xuất bản bản đồ.
Chương 3: Thực nghiệm xây dựng CSDL GIS3D và sử dụng mơ phỏng Căn cứ Phú Lâm Hồng Sa
3.1. Căn cứ Hải Quân Phú Lâm 3.1.1. Điều kiện tự nhiên 3.1.1. Điều kiện tự nhiên
Đảo Phú Lâm có tọa độ: 16°50' vĩ Bắc, 112°20' kinh Đông (theo tài liệu tiếng Trung). Đảo Phú Lâm nằm bên đảo Hòn/Đá Tháp (Rocky Island, cao 50ft), diện tích lớn hơn Hịn Đá nhưng cao độ thấp hơn rất nhiều.
Đảo Phú Lâm có khoảng 148 loài thực vật, chiếm 89% tổng số các loài thực vật tại quần đảo Hồng Sa. Các lồi thực vật điển hình: dừa, đu đủ, chuối… cùng nhiều loại rau quả khác.
Động vật trên đảo chủ yếu gồm: chim ó biển, chim yến, ngồi ra còn rất phong phú về các loại hải sản như: cá, san hơ, họ sị…
Đảo Phủ Lâm (Woody Island): (112°20' E116°50' N) đây là đảo chính trong
quần đảo Hoàng Sa trước và sau trận hải chiến ngày 19/01/1974. Đảo Phú Lâm nằm về hướng Đông Nam đảo Hải Nam, cách khoảng 162 miles (300km). Từ năm 1974, Trung Quốc đã phát triển đảo này trên các phương diện du lịch, kinh tế và nhất là về qn sự. Đảo Phú Lâm có hình dáng như con sị, được cấu tạo bởi san hơ và cát nằm trên bãi đá ngầm thật rộng là đảo lớn thử nhì trong quần đảo Hồng Sa (phàn lớn các tài liệu đều cho Phú Lâm là đào lớn nhất trong quần đảo Hồng Sa). Diện tích đảo 2,006 km2 (1829m x 1097m). Đảo cỏ nhiều bụi rậm và cây cối nhất là cây dừa. Trên đảo cịn di tích ngơi chùa Phật rất xa xưa và một cản trại bỏ hoang, có ngọn hải đăng ở hưởng Bắc tầm xa 13 miles, cỏ đài quan sát khi tượng mang ám số quốc tể 48-859 đã được người Pháp dựng lên khoảng trong 1943- 1950. Những báo cáo cho là Trung Quốc đã cỏ mặt trên đảo Phủ Làm trong năm 1950 và 1951 chưa bao giờ được xác nhận, nhưng kể từ thảng 8-1955 sự hiện diện của họ đã được quan sát trong vô số lần và cùng từ đỏ họ đà cho xây lèn một số toà nhà cố định và một số cơ sở giải trí cũng như băt đầu đưa phụ nừ và trẻ em lèn đào. Tháng 12-1955 hoặc tháng 1-1956 (dựa trên tài liệu của Bộ Ngoại Giao Hoa Kỳ)
Trung Quốc chỉnh thức chiếm cứ đảo Phú Lâm. Ngày 23-5-1956, phi cơ không thám Hoa Kỳ cho biết là có khoảng 250 người trên đảo.
Hình 3.1. Đảo phú lâm (Woody Island) trong quần đảo Hoàng Sa
3.1.2. Đặc điểm cấu tạo và địa hình
Hình thể: dài theo chiều đông – tây 1,85km, rộng theo chiều bắc – nam 1,16km, diện tích khoảng 2,1km². Đảo Phú Lâm có địa hình bằng phẳng, cao trung bình 5m so với mực nước biển, vị trí cao nhất là đê cát ở phía Tây Nam: 8,5m.
3.1.3. Khí hậu
Đảo Phú Lâm có khí hậu nhiệt đới gió mùa hải dương, mưa nhiều, quanh năm có nhiệt độ cao, độ ẩm cao, độ mặn cao; khơng khí trong lành, ánh nắng chiếu thường xuyên với tia cực tím mạnh, nhiệt độ trung bình khoảng 26,50
C, lạnh nhất vào tháng 1 hàng năm, nhiệt độ khoảng 230C, nóng nhất vào tháng 6, nhiệt độ trung bình 290C, mùa mưa trên đảo vào khoảng tháng 05-06 hàng năm.
3.1.4. Vị trí chiến lược
Đảo Phú Lâm có tầm quan trọng về chiến lược trên lĩnh vực quân sự và dân sự
Về dân sự: Phú lâm với điều kiện tự nhiên phong phú phục vụ cho du lịch biển.
Về quân sự: đảo phú lâm là căn cứ Hải quân phục vụ cho việc triển khai hải quân, các phương tiện tàu chiến tại đây.
Gần đây Trung Quốc còn tiến hành xây dựng cái gọi là thành phố Tam sa trên đảo Phú lâm của ta vừa phục vụ du lịch và là căn cứ Hải quân của Trung Quốc
3.1.5. Các thành phần của căn cứ Phú Lâm
- Khu vực mặt nước gồm: + Cầu cảng
+ Đê chắn sóng - Khu vực bờ gồm: + Sân bay.
+ Nhà chứa máy bay + Radar quan sát + Nhà hành chính + Nhà kỹ thuật + Kho nhiên liệu
Hình 3.2. Ảnh Phú Lâm chụp ngày 06.01.2012
3.2. Thiết kế cơ sở dữ liệu GIS2D căn cứ Phú Lâm
Geodatabase
Feature dataset
Feature class
Hình 3.3. Cấu trúc cơ sở dữ liệu 2D căn cứ Hải quân phú lâm
CSDL_Căn cứ hải quân Phú lâm
Danh mục một số đối tượng địa lý trên đảo Phú Lâm
TT Chủ đề Tên đối tượng Mã đối tượng
1 Địa danh Tên đảo, Quần đảo CBA01
2 Biên giới địa giới
Dường địa giới hành chính huyện AC02
Địa phận hành chính cấp huyện AD02
3 Thủy văn Biển dạng vùng LC03
Đảo dạng vùng LC04
4 Phủ bề mặt Thực phủ có dân cư IB06
Đất trống EAA08
5 Giao thông Đường bộ HA13
Đèn biển HG07
Bến cảng GB003
Đường băng HD04
6 Dân cư, cơ sở hạ tầng Bể chứa xăng DDG03 Bể chứa dầu ĐG04 Kho tàng BL005 Trạm phát sóng BB04 Nhà để máy bay Cột điện BA02 Khối nhà CB01
Bãi đỗ máy bay theo nhóm BK021
Radar cảnh báo BK022
Nhà hành chính BK023
3.3. Xây dựng CSDL GIS3D Căn cứ Phú Lâm 3.3.1. Sơ đồ quy trình cơng nghệ tổng thể 3.3.1. Sơ đồ quy trình cơng nghệ tổng thể
Với điều kiện trang thiết bị và dữ liệu cho phép quy trình cơng nghệ dùng cho xây dựng CSDL GIS3D căn cứ Hải quân được thể hiện ngắn gọn bằng sơ đồ sau:
Hình 3.4. Quy trình cơng nghệ tổng thể xây dựng CSDL GIS3D căn cứ hải quân
3.3.2. Chuẩn bị nội dung và bộ ký hiệu bản đồ 3D căn cứ Hải quân
Với dữ liệu thu thập phục vụ cho xây dựng CSDL. Nội dung của bản đồ gồm - Mơ hình số độ cao DEM đã được chồng phù ảnh. Vì khu vực tương đối phẳng có độ cao trung bình so với mực nước biển là 5m nên đề tài sử dụng dem tồn cầu
- Các đơi tượng dân cư, kinh tế, xã hội, giao thông, thực vật được thể lên 3D chi tiết và có gán thuộc tính.
Thu thập dữ liệu
Thiết kế mơ hình dữ liệu
Tổ chức CSDL
Mơ hình hóa 3D các yếu tố địa hình địa vật
Tích hợp dữ liệu
Thể hiện các yếu tố trên bản đồ
CSDL GIS3D căn cứ Hải quân
Chuẩn bị kỷ hiệu bản đồ: Các ký hiệu dạng điểm cổ thể sưu tầm, thiết kế mới bằng chương trình Sketchup hoặc các phần mềm tương tự có hỗ trợ định dạng *.fly,