4. Ý nghĩa của đề tài
3.3.1.Các bước chuẩn hoá cơ sở dữ liệu
3.3.1.1. Chuẩn hoá dữ liệu:
Trên từng gói dữ liệu tiến hành trải vùng nền cho các đối tượng dạng shape, biên tập hoàn chỉnh dữ liệu trên Microstation:
+ Nhóm đối tượng Cơ sở: Gán mã đối tượng, số hiệu điểm, tọa độ, độ cao và
cấp hạng cho mốc.
Hình 3.1 Chuẩn hoá nhóm đối tượng Cơ sở
+ Nhóm đối tượng Dân cư: Trải shape cho đồ hình nhà, khép vùng cho khu chức năng có khuôn viên (trường học, bệnh viện, công ty…).
Hình 3.2 Chuẩn hoá nhóm đối tượng Dân cư + Nhóm đối tượng Giao thông:
Nội dung của các đối tượng thuộc chủ đề giao thông được chia thành 2 file.Dgn: TenManh_GT.Dgn và TenManh_TimDg.Dgn theo quy định. Trong đó một số đối tượng như: các tuyến đường bộ 1 nét, cầu, hầm độ rộng dưới 5m (vẽ 1 nét), đoạn vượt sông, tồn tại đồng thời ở cả 2 file nhưng thuộc tính khác nhau.
- Rà soát lại các đối tượng cho đủ và đúng về thuộc tính theo quy định. Những đối tượng tham gia đồng thời ở nhiều loại đối tượng như: Vai đường là Taluy, vai đường là đường mép nước, nền đường là mặt bờ kênh mương... cần được copy trùng và đổi thuộc tính về các loại đối tượng tương ứng theo đúng quy định.
- Làm ranh giới phân chia giữa các vùng thay đổi chất liệu trải mặt, trải shape cho nền đường, vỉa hè, bến xe,…..
- Nội suy tim đường lấy từ 2 vai đường
Hình 3.3 Chuẩn hoá nhóm đối tượng Giao thông
+ Nhóm đối tượng Thuỷ hệ:
Phân chia ranh giới nước mặt (giữa ao với sông, ao với mương…) bằng 1 lớp
riêng theo quy định.
Hình 3.4 Chuẩn hoá nhóm đối tượng Thuỷ hệ + Nhóm đối tượng Phủ bề mặt:
Ranh giới phủ bề mặt được tạo từ ranh giới của các đối tượng dạng line của file dân cư, thuỷ hệ, giao thông, địa giới, tim đường.
Phủ bề mặt được phân chia thành:
. Khu vực Bề mặt nhân tạo: nhà cửa, khu dân cư, bề mặt công trình giao thông, thuỷ lợi, khu khai thác…
. Khu Nông nghiệp: trồng cây hàng năm (lúa, màu…), cây lâu năm. . Rừng: rừng lá rộng, lá kim, hỗn hợp, bụi…
Hình 3.5 Chuẩn hoá nhóm đối tượng Phủ bề mặt + Nhóm đối tượng Địa giới:
Các đường địa giới được chia thành 3 file: tênmanh_DGX, tênmanh_DGH, tênmanh_DGT. Lấy theo khung bản đồ tiến hành trải địa phận theo đơn vị hành chính.
Hình 3.6 Chuẩn hoá nhóm đối tượng Địa giới + Nhóm đối tượng Địa hình:
Thông tin địa hình tự nhiên thể hiện trên bản đồ bao gồm: đường bình độ, điểm độ cao, điểm đỉnh đồi, núi và các điểm đặc trưng của địa hình….Nhưng ở khu
vực này địa hình tương đối bằng phẳng nên không thể hiện đường bình độ vì chênh cao không quá 5m.
Hình 3.7 Chuẩn hoá nhóm đối tượng Địa hình
Sau khi thực hiện tất cả các bước trên ta được một bản đồ hoàn thiện đầy đủ tất cả các file chồng xếp lên nhau:
Hình 3.8 Bản đồ chồng xếp các nhóm đối tượng 3.3.1.2. Tạo lược đồ phân lớp các đối tượng
Cách 1: Thông tin các đối tượng địa lý được quản lý trên môi trường Microstation bằng công cụ Tag sets. Để tạo lược đồ phân lớp đối tượng trên
Microstation, từ thanh menu chọn: Element\ Tags\ Define. Chọn Add và đánh tên lớp đối tượng cần lập.
Hình 3.9 Tạo lược đồ phân lớp (adsbygoogle = window.adsbygoogle || []).push({});
Cách 2: Sử dụng chương trình Etmagis để tạo lược đồ phân lớp, từ menu chương trình chọn: Hệ thống\ Quản lý lược đồ\ chọn Tạo lớp để tạo lớp trên từng gói dữ liệu.
Hình 3.10 Lược đồ quản lý lớp thông tin 3.3.1.3. Gán thông tin dữ liệu
* Bước 1: Khởi tạo đối tượng: Etmagis\GIS\ Quản lý lớp thông tin\ Khởi tạo.
* Bước 2: Gán thông tin cho đối tượng: Etmagis\GIS\ Gán thuộc tính từ tệp. +Lớp thông tin: chọn lớp cần gán thông tin.
+Chọn tệp: chọn tệp .txt trong thư mục Bảng text của Etmagis (thư mục chứa phân lớp đối tượng dạng Table của từng gói dữ liệu).
Hình 3.11 Bảng gán thông tin từ tệp 3.3.1.4. Truy vấn thông tin dữ liệu
- Xem trên Microstation:
Dùng công cụ Review Tags trong thanh công cụ Tags Set
Hình 3.12 Hiển thị thông tin dữ liệu sau khi gán
Truy vấn thông tin dữ liệu trên Etmagis: Etmagis \ GIS\ Truy vấn thông tin + Lớp thông tin: chọn lớp thông tin cần tìm
+ AND: chọn Lấy giá trị duy nhất, chọn “=” để lấy giá trị thuộc tính
Hình 3.13 Bảng truy vấn thông tin đối tượng 3.3.1.5. Kiểm tra mô hình cấu trúc và thông tin dữ diệu
Dữ liệu phải được kiểm tra cấu trúc và thông tin trước khi chuyển sang đóng gói để đảm bảo khi chạy chuyển đổi dữ liệu chương trình không bị lỗi.
Etmagis \ GIS\ Chuẩn hóa dữ liệu thuộc tính
+ Cấu trúc dữ liệu: để kiểm tra mô hình cấu trúc. +Miền giá trị: kiểm tra thông tin gán.
3.3.2. Các bước chuyển đổi dữ liệu từ DGN sang Geodatabase và đóng gói sản phẩm
3.3.2.1. Chuyển đổi dữ liệu từ DGN sang Geodatabase:
Có 2 định dạng ArcGis dùng để lưu trữ dữ liệu địa lý là Shape File và Personal Geodatabase.
Personal Geodatabase là một cơ sở dữ liệu được chứa trong file có dạng *.MDB. Trong Personal Geodatabase có một hay nhiều Feature Dataset. Feature Dataset là một nhóm các đối tượng có chung hệ quy chiếu và hệ tọa độ. Một Feature Dataset có thể chứa một hay nhiều Feature class. Feature class là đơn vị chứa các đối tượng không gian của bản đồ tương đương với một lớp ( layer). Mỗi Feature class chỉ chứa một dạng đối tượng ( Point, line, polygon ). Một Feature class sẽ được
gắn với một bảng thuộc tính gọi là Attribute Table. Khi tạo Feature class thì bảng thuộc tính cũng được tạo ra.
Ưu điểm của Personal Geodatabase là có thể xây dựng những hành vi riêng, các đặc trưng được lưu hoàn toàn trong một Geodatabase đơn và các lớp đối tượng lớn của Personal Geodatabase được lưu dễ dàng không cần phải lợp lên nhau
Hình 3.14 Lược đồ phân lớp trong GIS
Sau khi dữ liệu đã được gán đầy đủ thông tin, tiếp biên 100% thì tiến hành chuyển định dạng *.DGN sang GeoDatabase bằng phần mềm EKConvert để sử dụng và quản lý trên hệ thống phần mềm ArcGis.
Với ví dụ thực tế ở đây ta sử dụng đầu vào là 4 mảnh bản đồ đã được chuẩn hóa chỉnh sửa gán dữ liệu hoàn chỉnh trên Microstation là: D - 49 - 86 - B - c - (1, 2, 3, 4)
+ Thư mục lược đồ: chọn đường dẫn đến thư mục Topsys, đây là thư mục
chứa các file quy định cấu trúc dữ liệu chuẩn trên Dgn, do Bộ Tài nguyên và môi trường thiết kế sẵn. Ví dụ chọn: C:\Topsys.
+ Tệp Dgn: chọn đường dẫn đến file Dgn cần chuyển định dạng.
+ Tệp Personal Geodatabase (.mdb): chọn đường dẫn đến file .mdb, là file chuẩn về định dạng Geodatabase, được thiết kế sẵn theo chuẩn chung.
Chọn: chuyển DGN > GD để thực hiện. Thực hiện với cả 7 lớp thông tin mà ta có đó là Cơ Sở , Địa Giới, Dân Cư, Địa Hình, Giao Thông, Phủ Bề Mặt và Thủy Hệ Kết quả được file .MDB hoàn chỉnh. (adsbygoogle = window.adsbygoogle || []).push({});
Hình 3.15 Chuyển đổi định dạng dữ liệu
- Sau khi quá trình Convert hoàn thành ta mở Arc Catalog lên ở ô ngoài cùng ta chọn đường dẫn chứa file .MDB
- Tiếp tục chọn vào trong file .MDB cụ thể ở đây là file BacKan_TMV5N105.mdb ta sẽ thấy đủ 7 Gói thông tin còn gọi là Feature Dataset và trong mỗi Feature Dataset lại có 1 hay nhiều lớp thông tin nhỏ gọi là Feature class như hình bên:
Hình 3.16 Chọn các nhóm thông tin đối tượng
- Vì nội dung đầu vào là của tờ bản đồ riêng rẽ và chưa có sự quan hệ với nhau ta cần có 1 bước để nối 110 tờ bản đồ lại thành 1 bản tổng duy nhất.
- Khởi động Arc Tool Box trên thanh công cụ của Arc Catalog:
Hình 3.17 Liên kết thông tin đối tượng
- Clik đúp vào Dissolve hiện ra cửa sổ:
+ InPut Lớp thông tin được chọn hay còn gọi là 1 Feature class được chọn. + Output Đường dẫn file Feature class kết quả.
+ Trong ô Dissolve_Fied chứa các trường thuộc tính của lớp thông tin dùng để Ghép nối nghĩa là các đối tượng có cùng thuộc tính sẽ được nối thành một.
Tiếp Theo chọn OK để quá trình ghép nối được tiến hành. Cụ thể như hình bên dưới.
Hình 3.18 Thao tác ghép thông tin đối tượng
Lưu ý chỉ tiến hành Dissolve với các đối tượng dạng vùng và dạng đường bỏ qua các đối tượng dạng điểm
- Ta tiến hành làm lần lượt đối với tất cả các lớp thông tin của 7 gói dữ liệu và kết quả sẽ được như hình dưới. Các lớp thông tin có thêm phần đuôi *_ Dissolve là file mới được tạo thành đây chính là phần mà ta cần sử dụng. Các đối tượng cũ không cần thiết sẽ được xóa bỏ. Sau đó tiến hành đổi tên các lớp thông tin này cho đúng.
Hình 3.19 Ghép nối thông tin đối tượng hoàn chỉnh
Sau khi làm các bước ghép nối hoàn chỉnh ta tiến hành chạy tìm lỗi topo tạm hiểu là các lỗi logic dựa vào các file topo được cho sẵn: Arc Catalog\ New\ topologi, tiến hành chạy và tìm lỗi.
Sau quá trình đó ta có được 1 lớp thông tin chứa các lỗi sai, đây là các lỗi không đúng do người làm chuẩn hóa thiếu sót và cần khắc phục có phần đuôi là *_topologi. Để kiểm tra ta nháy đúp chuột vào lớp thông tin này để kiểm tra số lượng lỗi đang tồn tại.
Để sửa chữa khắc phục các lỗi trên ta khởi động Arc Map và mở từng gói Feature Dataset lên để tiến hành sửa chữa triệt để bằng các công cụ trên Arc Map để các khối thông tin trở nên hoàn chỉnh và chính xác
Các lỗi sai cần sửa chữa được đánh dấu bằng màu đỏ như hình ở dưới
- Ta tiến hành sử lý chỉnh sửa bằng các thanh công cụ cùng các ứng dụng của Arc Map để sửa chữa sao cho Bản đồ được hoàn chỉnh.
- Dữ liệu sau khi hoàn thành sẽ được hiển thị bằng phần mềm ArcMap.
- Các thông tin thuộc tính của các đối tượng nêu trên có được là do ta sử dụng phần mềm EtmaGis để gán, nhưng trong quá trình ứng dụng CSDL vào thực tế có thể phát sinh các thông tin mới của đối tượng địa lý, với trường hợp này ta có thể gán trực tiếp các thông tin mới đó trong Arc Map.
- Cụ thể như trong gói địa phận xã các thông tin về thuộc tính cơ bản của đối tượng đã được gán đủ nhưng ta muốn quản lý thêm thông tin về dân số của từng xã ta có thể bổ sung qua bảng thông tin Add Field
+ Tiếp theo ta sử dụng thanh công cụ Editor, trên mục target của thanh ta tìm đến mục “địa phận xã” và chọn Start Editing, rồi tiến hành cập nhật các thông số về dân số cho từng vùng ta thu được kết quả
*Sau khi thực hiện các khâu ta có một mảnh bản đồ hoàn chỉnh được thể hiện
trên ARC Map như sau:
Hình 3.20 Các nhóm dữ liệu hoàn chỉnh 3.3.2.2. Các bước đóng gói sản phẩm
Sau khi chuẩn hóa dữ liệu nền thông tin địa lý tiến hành lập biểu thống kê số đối tượng địa lý cho từng loại để kiểm soát sau các quá trình chuyển đổi khuôn dạng. Trước khi chuyển sang đóng gói phải thống kê để kiểm soát được số đối tượng không bị mất do quá trình convert.
Dữ liệu chỉ được chuyển sang đóng gói sau khi đã đảm bảo sau khi kiểm tra so với mô hình cấu trúc không còn lỗi và tương thích với cấu trúc dữ liệu mẫu được thiết kế sẵn trong file.mdb.
Công việc đóng gói dữ liệu địa lý thực chất là tổng hợp dữ liệu, chuyển đổi định dạng và rà soát lại chất lượng dữ liệu trong toàn bộ khu đo. Kết quả đóng gói dữ liệu không còn khái niệm mảnh bản đồ, thay vào đó là tạo ra tập dữ liệu cho phạm vi một khu vực với chất lượng của từng lớp đối tượng địa lý đảm bảo theo quy định của mô hình cấu trúc dữ liệu. Công cụ để chuyển đổi khuôn dạng và đóng gói dữ liệu là (adsbygoogle = window.adsbygoogle || []).push({});
phần mềm Convert DGN và mẫu file.mbd đã được thiết kế sẵn theo đúng quy định mô hình cấu trúc dữ liệu. Công cụ để kiểm soát, chỉnh sửa và hoàn tất sản phẩm dữ liệu cuối cùng là phần mềm ARCGIS (ArcMap, ArcToolBox).
Thực hiện việc Convert từ file DGN sang CSDL.MDB:
Thực hiện chuyển đổi dữ liệu theo từng nhóm file theo đối tượng sử dụng chương trình chuyển dữ liệu DGN sang GeoDataBase.
Sau khi chuyển đổi, toàn bộ các thông tin được lưu trữ trong file BacKan.MDB
Hình 3.21 Convert từ file DGN sang CSDL.MDB
3.3.3. Ứng dụng cơ sở dữ liệu địa lý
Các bản đồ chuyên đề là những bản đồ mà nội dung của nó chỉ thể hiện một, hai đối tượng hiện tượng địa lý; So với bản đồ khác bản đồ chuyên đề rất phong phú và đa dạng về chủ đề, về loại, về phương pháp biểu hiện, do vậy bản đồ chuyên đề thường được phân thành các nhóm như: Bản đồ chuyên để về hoàn cảnh tự nhiên (Bản đồ địa chất, địa hình, khí tượng, thuỷ văn, thổ nhưỡng ...); Bản đồ dân cư (Bản đồ phân bố dân cư, thành phần dân cư, quản lý dân cư ...); Bản đồ kinh tế (Bản đồ tài nguyên để đánh giá chung về mặt kinh tế, bản đồ công nghiệp, lâm nghiệp, nông nghiệp, bản đồ giao thông vận tải ...); Bản đồ văn hoá kỹ thuật (Bản đồ hành chính, bản đồ lịch sử, bản đồ du lịch ...).
Từ nguồn cơ sở dữ liệu của tỉnh (file CSDL.MDB) chúng ta sử dụng phần mềm ArcGIS để quản lý, truy xuất, khai thác, tạo ra các sản phẩm bản đồ chuyên đề phục vụ công tác quản lý đất đai và ứng dụng cho một số ngành phát triển kinh tế - xã hội của tỉnh. Cụ thể như:
3.3.3.1. Bản đồ hành chính:
Để tạo bản đồ hành chính chúng ta sử dụng ArcMap:
Bước 1: Khởi động phần mềm ArcMap Nhấn vào nút Add data Chọn gói BienGioiDiaGioi Chọn Add.
Bước 2: Chọn Layer Properties Symbol xuất hiện hộp thoại và chọn các thông số đường địa giới cấp xã, cấp huyện, cấp tỉnh.
Bước 3: Chuyển sang Tab Labe chọn và hiển thị lớp địa danh
Hình 3.23 Hiển thị lớp địa danh
Bước 4: Để thêm các thông tin như đường giao thông, tên dân cư, chúng ta Add các lớp thông tin GiaoThong, DanCuCoSoHaTang, ThuyHe như Bước 1 Ta sẽ thể hiện được bản đồ hành chính theo yêu cầu.
Khi thành lập bản đồ hành chính các cấp thể hiện được những thông tin như sau: - Về không gian:
+ Địa phận hành chính cấp huyện, xã. + Đường địa giới cấp tỉnh, cấp huyện, xã. + Mốc địa giới các cấp.
+ Vị trí trung tâm hành chính cấp tỉnh, huyện, xã, các đối tượng kinh tế xã hội: Ủy ban tỉnh, huyện, xã, trường học, bệnh viện, trạm y tế...
+ Hệ thống đường giao thông: Quốc lộ, tỉnh lộ, đường liên huyện, liên xã. + Cầu, phà, cống giao thông.
+ Hệ thống thủy văn: Hệ thống sông, suối chính. + Đường bình độ.
- Về thuộc tính:
+ Diện tích: Tổng diện tích huyện, xã.
+ Tổng dân số cấp huyện, xã; mật độ dân số huyện.
+ Tên các cơ quan, đơn vị hành chính cấp tỉnh, huyện, xã, trường học, bệnh viện... + Tên đường giao thông, sơn văn, thủy hệ, cầu, phà.
* CSDL địa lý hiện tại chỉ là CSDL cơ bản, phục vụ cho các lĩnh vực sau: - Trong công tác quản lý đất đai:
Phục vụ cho công tác quản lý về địa giới hành chính các cấp, có độ chính xác cao, số liệu thống nhất, hiện đại, nhanh chóng, có đủ cơ sở khoa học và tính pháp lý làm nền tảng cho công tác quản lý Nhà nước về đất đai.
- Trong phát triển kinh tế xã hội:
Phục vụ cho các cơ quan quản lý nhà nước, các nhà đầu tư tìm kiếm, thống kê các thông tin một cách nhanh chóng, chính xác để đưa ra các hoạch định về chiến