XÂY DỰNG CSDL NỀN ĐỊA LÝ TỪ BẢN ĐỒ ĐỊA HÌNH BẰNG CÔNG NGHỆ ẢNH SỐ
3.2.4. Quá trình xây dựng CSDL nền địa lý
* Thu nhận thông tin thuộc tính cho đối tượng địa lý từ nội dung bản đồ
+Nguyên tắc thu nhận đối tượng địa lý từ nội dung bản đồ
Mức độ thu nhận thông tin phải thoả mãn được yêu cầu của qui định kỹ thuật CSDL nền địa lý 1:10.000, cụ thể như sau:
- Mỗi loại ĐTĐL đều phải đảm bảo yêu cầu chính xác về kiểu hình học, thuộc tính đồ hoạ (điểm, đường, vùng, text).
- Không có đối tượng nào không được phân loại.
- Không có đối tượng được phân loại không nằm trong qui định của danh mục đối tượng nền địa lý 1:10.000
- Những loại đối tượng có các thuộc tính bắt buộc (M) đều phải xác định và kết nạp đầy đủ, không phụ thuộc vào vị trí địa lý hay độ lớn của đồ hình đối tượng.
- Chuẩn hóa dữ liệu phải đảm bảo không làm giảm độ chính xác và mức độ thông tin so với dữ liệu đầu vào.
- Trước khi chuẩn hóa một đối tượng địa lý bất kỳ phải xác định được (type) kiểu hình học qui định cho nó (điểm, đường, vùng, ...) trong danh mục đối tượng địa lý nền 1:10.000. Tiếp theo là danh sách các thuộc tính cần phải thu nhận cho loại đối tượng để có phương pháp thể hiện phân biệt với các loại đối tượng khác.
- Những yếu tố nội dung bản đồ không thuộc danh mục đối tượng địa lý không cần chuẩn hóa và phải loại khỏi file dữ liệu địa lý gốc, có thể thông tin của yếu tố nội dung đó đã được tổng hợp cho đối tượng có liên quan.
- Khi chuẩn hóa cần phải chồng xếp các đối tượng để có thể phát hiện ra những mâu thuẫn về thông tin giữa các loại đối tượng có liên quan.
- Những đoạn đối tượng hình tuyến có tham gia vào thành phần của đối tượng địa lý khác cần phải trùng khít tuyệt đối.
+Tổng hợp đối tượng địa lý từ nội dung bản đồ
Chỉnh sửa những đối tượng nội dung bản đồ phục vụ xây dựng dữ liệu
địa lý bao gồm: kiểu (type) đối tượng hình học: điểm, đường, vùng, kèm theo các thuộc tính (Attributte) được chỉ ra cụ thể cho từng loại đối tượng . Rà soát và gán thông tin định tính, định lượng cho đối tượng địa lý từ ghi chú thuyết minh của bản đồ, hình thành các nhóm đối tượng địa lý theo qui định trong mô hình cấu trúc dữ liệu.
Chuyển đổi thuộc tính hình học của đối tượng nội dung bản đồ phục vụ phân loại đối tượng địa lý bao gồm các thông tin thuộc tính cần thiết cho mỗi loại theo qui định trong danh mục đối tượng địa lý nền 1:10.000. Sắp xếp đối tượng để phục vụ chuẩn hoá quan hệ hình học của các ĐTĐL, quan hệ không gian giữa các loại đối tượng (Topology) theo qui định trong mô hình cấu trúc dữ liệu.
3.2.5 Bổ sung thông tin cho chuẩn hoá đối tượng địa lý a.Yêu cầu đối với chuẩn hóa đối tượng
Trong số các chủ đề dữ liệu địa lý theo danh mục thông tin địa lý cơ sở Quốc gia, những loại đối tượng NDBĐ (chủ yếu là dạng đường, điểm độc lập) đã được phân biệt bởi các thuộc tính đồ họa như: Lớp, tên kí hiệu, màu ... , hầu như không cần chỉ thị biên tập trong chuẩn hoá đối tượng, chỉ cần chuẩn hóa về thuộc tính đồ hoạ theo qui định của đối tượng địa lý. Bên cạnh đó, một số lớp đối tượng địa lý cần được bổ sung thêm bằng kết quả đo vẽ, điều tra, xác minh ... thông tin mang tính chỉ dẫn cụ thể cho những trường hợp yếu tố nội dung bản đồ không đủ điều kiện để xây dựng được đối tượng địa lý như: Thuộc tính phân loại đối tượng, thông tin định tính, định lượng, liên kết không gian giữa chúng .... Như vậy, chỉ thị biên tập chuẩn hoá đối tượng địa lý được tạo ra nhằm các mục đích sau:
- Chỉ ra cách thức để hoàn thiện cấu trúc quan hệ không gian (Topology) và thuộc tính cho những loại đối tượng địa lý khi thu nhận đối tượng từ nội dung bản đồ không thể thực hiện được. Những trường hợp thông tin định tính, định lượng trên nội dung bản đồ gốc không đủ điều kiện để kết nạp thông tin thuộc tính cho đối tượng địa lý.
- Chỉ ra vị trí của những loại đối tượng mới xuất hiện hoặc cần xoá bỏ
khỏi dữ liệu những nội dung không còn tồn tại tại thực địa trong thời điểm điều tra thu nhận thông tin. Chuẩn hoá lại một số thông tin định tính, định lượng để gán chính xác cho những đối tượng địa lý do ghi chú trên bản đồ đã bị xê dịch để đảm bảo trình bày. Tiến hành điều tra hoàn thiện thông tin cho chỉ thị biên tập bằng các phương pháp nội nghiệp và ngoại nghiệp theo các qui định qui phạm hiện hành.
b. Nội dung chuẩn hoá đối tượng
Mức độ thông tin của chỉ thị chuẩn hoá đối tượng phụ thuộc vào điều kiện địa lý, kinh tế, xã hội của khu vực làm dữ liệu và hiện trạng thông tin trên bản đồ địa hình gốc.
Nội dung của chuẩn hoá đối tượng địa lý được xây dựng bằng cách sử dụng công nghệ đo vẽ ảnh hàng không, điều tra đo vẽ bổ sung tại thực địa hoặc kết hợp cả 2 phương pháp trên.
Sau đây là qui định chuẩn hoá cho một số chủ đề chính:
Đường bộ, đường sắt:
- Khi chuẩn hoá đối tượng giao thông tham khảo quyển “cơ sở hạ tầng giao thông vận tải Việt Nam năm 2000" - Nhà xuất bản giao thông vận tải - Hà Nội - 2001.
- Sau khi chuẩn hóa về thuộc tính của tất cả các đối tượng đường giao thông (mặt đường: dạng vùng hoặc đường) theo qui định, tiến hành nội suy đoạn giao thông đường bộ tương ứng theo đường tâm của đối tượng.
- Chuẩn lại những đoạn đường cụt, không bắt đầu từ đâu và không kết nối với mạng lưới.
- Thiếu cầu, cống, bến lội ...tại những điểm giao cắt giữa tim đường và thủy hệ hoặc các đối tượng này đã có nhưng thiếu thông tin thuộc tính theo yêu cầu biểu thị của cấu trúc dữ liệu địa lý nền 1:10.000 ...
- Thụng tin cho phõn cấp đường: Quốc lộ, tỉnh lộ, huyện lộ chưa rừ ràng phải dựa trên các tài liệu hoặc điều tra thực địa để bổ sung.
- Hệ thống đường sắt trên bản đồ địa hình chỉ phân loại theo độ rộng đường,
để phục vụ cho dữ liệu địa lý phải điều tra bổ sung để phân loại: đường sắt quốc gia, đường sắt đô thị, đường sắt chuyên dụng ...
- Thiếu thông tin thuộc tính cho các yếu tố: Hầm đường bộ, hầm đường sắt ... do tính chất thể hiện cho các đối tượng nội dung mang tính đại diện.
Hình 3.3:Chuẩn hóa giao thông Thuỷ hệ:
-Chuẩn hoá thông thường chỉ cần thiết đối với mạng lưới thủy hệ là để phân biệt tên chính xác cho từng đoạn. Nếu quá trình hình thành dữ liệu thô trong điều kiện nội nghiệp, khó phân biệt thuộc tính cho từng đoạn sông suối (ví dụ:
chưa cú tờn rừ ràng) cần được chỉ thị chuẩn hoỏ, phải đỏnh dấu lại để điều tra bổ sung tại thực địa hoặc từ các nguồn tài liệu có tính pháp lý.
- Theo thông tin bản đồ, đường giới hạn phần nước mặt có dòng chảy tự nhiên (sông, suối lớn) được tạo từ đường bờ nước và đường mép nước, các đối tượng mô tả địa hình như: bờ dốc, bờ lở, bờ cạp ... Những đoạn đối tượng này thường thay thế nhau và kết nối liên tục với nhau để tạo nên đường giới hạn cho phần nước mặt. Như vậy, đường mép nước tại thời điểm chụp ảnh hoặc thời điểm thu nhận thông tin (theo định nghĩa mô tả trong chuẩn cơ sở) là tập hợp của tất cả các loại đoạn đối tượng mô tả nêu trên và có giá trị độ cao đặc trưng cho hướng dòng chảy (hướng dốc địa hình) và phải phù hợp với đối tượng địa hình dọc theo 2 bên bờ dòng chảy.
- Phần giới hạn nước mặt của các đối tượng mặt nước tĩnh như Ao, hồ, đầm ...
không chịu ảnh hưởng của dòng chảy cũng được xác định bởi các đường giới hạn mực nước tại thời điểm chụp ảnh hoặc thời điểm thu nhận thông tin.
- Đường bờ nước (theo định nghĩa mô tả trong chuẩn cơ sở) được xác định là mực nước trung bình nhiều năm được lấy theo số liệu điều tra thực địa.
- Những đoạn dòng chảy bị ngắt quãng do tính chất lấy bỏ của NDBĐ địa hình phải được điều tra bổ sung để thông tuyến (điều tra bổ sung cống, trạm bơm, các đoạn dòng chảy ngầm ...).
- Bổ sung cỏc thuộc tớnh chưa rừ ràng cho hệ thống bờ đắp ven kờnh mương, hệ thống đê điều như: tỷ cao, tính chất đắp cao, tính chất gia cố ranh giới chân taluy của các bờ đắp cao... theo yêu cầu trong danh mục các đối tượng địa lý.
Hình 3.4:Chuẩn hóa cho thủy hệ Địa giới hành chính
-Hệ thống đường địa giới các cấp được tổng hợp cho toàn khu vực thi công đồng thời hợp lý với ghi chú địa danh theo các tài liệu pháp lý mới nhất.
-Khi tổng hợp đối tượng địa giới để làm chỉ thị chuẩn hoá lưu ý tham khảo đối tượng địa giới trên bộ bản đồ số phục vụ chế in nhà xuất bản bản đồ đã chỉnh sửa sau giai đoạn sản xuất bản đồ gốc dạng số.
Hạ tầng dân cư, kỹ thuật
-Khi tổ chức lại dữ liệu cần phân biệt ghi chú trên bản đồ thành 2 loại:
Ghi chú thuyết minh và địa danh, trong đó địa danh được chuẩn hóa thành đối tượng địa lý có các thuộc tính: Vị trí địa lý hoặc một số thuộc tính khác. Ghi chú thuyết minh phải chuẩn lại chính xác cho đối tượng được thuyết minh. Trường hợp thông tin bản đồ không xác định được chính xác cần đánh dấu lại trên bản chỉ thị chuẩn hoá để có phương án xác minh hoặc báo cáo
- Cỏc đối tượng kinh tế, văn hoỏ, xó hội chưa rừ ràng về thụng tin theo
yêu cầu của đối tượng địa lý như tên thôn, xóm, trụ sở ủy ban, tên các đối tượng kinh tế, văn hoá, xã hội lớn... được đánh dấu lại để điều tra bổ sung.
- Hệ thống đường dây điện được tổng hợp theo cấu trúc mạng lưới sao cho đảm bảo hợp lý giữa vị trí không gian của đoạn đường dây, trạm biến áp với các thông tin định tính định lượng đi kèm (nếu có) để đưa ra chỉ thị biên tập.
Điều tra bổ sung đối với những khu vực đường dây chưa tạo thành mạng. Bổ sung trạm biến thế cho các điểm biến đổi điện áp.
Hình 3.5:Chuẩn hóa cho dân cư
Lớp phủ bề mặt:
-Chuẩn hoá, phân loại cho lớp phủ bề mặt phải được thực hiện sau khi đã bổ sung các đối tượng thuộc hầu hết các lớp khác thuộc cấu trúc dữ liệu nền địa lý.
-Sau khi chuẩn hoá quan hệ hình học (Topology) cho các đối tượng dạng vùng bao khép kín dựa vào thông tin tương ứng trong các nhóm lớp. Trường hợp thiếu thông tin từ NDBĐ để xác định các ranh giới này phải được đánh
dấu để điều tra bổ sung chỉ thị cho chuẩn hoá đối tượng.
+Nguyên tắc chung để điều tra các đối tượng trong nhóm này:
- Khoanh bao diện tích cho đối tượng bằng các loại địa vật hình tuyến như đường, mương, tường xây, hàng rào, hàng cây, ranh giới…Đặt lọt vào bên trong diện tích của đối tượng các mã qui ước cho từng loại đối tượng.
- Lớp phủ bề mặt là kiểu đối tượng địa lý bao gồm các đối tượng mô tả các vùng bề mặt đặc trưng, hiện trạng lớp phủ chiếm đa số và ổn định có diện tích từ 500 m2 trở lên. Dữ liệu phân loại phải phản ánh được thông tin bề mặt còn tự nhiên (qua lớp phủ thực vật, thổ nhưỡng, nước mặt..) hay đã bị biến đổi do tác động nhân tạo (công trình nhà cửa, đường sá…). Dựa vào nguyên tắc này để tổng hợp đối tượng kiểu PhuBeMat từ thông tin về nhiều kiểu đối tượng khác trong cùng thời điểm điều tra. Mức độ thu nhận thông tin phụ thuộc vào phạm vi đối tượng, mức độ ổn định và ưu thế so với các loại đối tượng khác cùng tồn tại trong khu vực.
Hình 3.6: Chuẩn hóa cho lớp phủ bề mặt
c. Các phương pháp thu nhận thông tin để chuẩn hoá đối tượng địa lý Phương pháp nội nghiệp:
-Sử dụng các nguồn tư liệu ảnh hàng không kết hợp với các nguồn tài liệu có liên quan như: địa danh, địa giới, giao thông, địa chính để chuẩn hoá về hình học hoặc cập nhật lại thông tin theo tài liệu pháp lý mới nhất. Trong quá trình chuẩn hoá đối tượng địa lý, những đối tượng chưa đủ điều kiện về quan hệ hình học (Topology), phân loại hoặc đã bị khái lược lấy bỏ trong quá trình tạo thể hiện bản đồ theo các qui định của kí hiệu bản đồ đều phải được bổ sung.
-Phương pháp nội nghiệp thường áp dụng để chỉ ra định nghĩa và phân loại lớp phủ bề mặt thông qua mô tả trong danh mục đối tượng nền địa lý 1:10.000 bằng cách tổng hợp và khái quát hoá thông tin từ nội dung bản đồ.
-Công nghệ sử dụng là các trạm đo vẽ ảnh số của Intergraph, các phần mềm tương đương cho phép xác định vị trí không gian của các đối tượng cần được chỉnh sửa bổ sung so với nội dung bản đồ gốc
Phương pháp ngoại nghiệp:
-Từ nguồn tài liệu là bình đồ ảnh được tạo ra bởi tư liệu địa chính, các đối tượng địa lý không có khả năng xác định bổ sung nội nghiệp phải được điều tra bổ sung ngoài thực địa cho các nội dung đã được đánh dấu trong quá trình chuẩn hoá đối tượng địa lý từ nội dung bản đồ. Ngoài ra cần cập nhật thông tin cho các loại đối tượng theo thời điểm điều tra, cụ thể như sau:
-Những đối tượng không còn trên thực địa cần được xoá bỏ khỏi nội dung dữ liệu
-Những đối tượng đã thay đổi cần được chỉnh sửa lại theo đúng thực tế tại thời điểm điều tra.
-Để biểu thị những yếu tố trờn lờn bỡnh đồ điều vẽ cú thể từ những địa vật rừ nét trên bình đồ và còn tồn tại ở thực địa, dùng máy kinh vĩ hoặc thước dây áp dụng phương pháp giao hội để xác định hoặc dùng phương pháp xét đoán từ những yếu tố có liên quan.
-Điểm khởi khộp của đường chuyền trạm đo là những địa vật rừ nột trờn ảnh và còn tồn tại thực địa, cho phép chích lên bình đồ ảnh để xác định toạ độ với độ chính xác 0,2mm x M (M:tỷ lệ bản đồ )