CHƯƠNG 5: BẢN ĐỒ ĐỊA CHÍNH SỐ
5.4. Khái quát công nghệ thành lập bản đồ số địa chính
Bản đồ địa chính dạng số là loại bản đồ được thành lập có sự trợ giúp của máy tính. Việc thành lập bản đồ số địa chính phải trải qua các công đoạn chủ yếu sau đây:
- Thu thập và số hoá dữ liệu.
- Xử lý dữ liệu.
- Biểu thị dữ liệu.
- Lưu trữ.
Ta có thể tóm tắt quy trình thành lập bản đồ số địa chính qua sơ đồ 5.1 5.4.1. Thu thập và số hoá dữ liệu
Thu thập dữ liệu là bước quan trọng trong quy trình thành lập bản đồ số địa chính. Dữ liệu không gian được thu thập từ 3 nguồn cơ bản là: bản đồ giấy đã có, tư liệu ảnh hàng không, và kết quả đo trực tiếp ở ngoài thực địa. Mỗi nguồn tư liệu này cần có một quy trình và thiết bị riêng để thu thập và số hóa.
a. Nhập dữ liệu đo thực địa.
Số liệu đo thực địa được ghi lại dưới dạng sổ đo hoặc sổ đo điện tử. Số liệu ghi trên sổ sách được đưa vào máy tính qua bàn phím, tạo ra file dữ liệu có khuôn dạng phù hợp với khuôn dạng dữ liệu của phần mềm xử lý.
Trong các máy đo đạc điện tử hiện nay có kèm theo bộ ghi tự động hoặc sổ đo điện tử. Nhờ có phần mềm phụ trợ, các dữ liệu về vị trí không gian của đối tượng có gán mã nhận dạng, phân loại và chỉ thị nối với điểm lân cận. Nhờ mã điểm, sau khi đo đạc, số liệu được trút sang máy tính thì hình ảnh đối tượng bản đồ đó thể hiện tương đối đầy đủ trên màn hình, chỉ cần bổ sung một số kết quả đo phụ trợ và xử lý bản vẽ là có bản đồ dạng số.
Sơ đồ 5.1
Bản đồ đã có Tư liệu ảnh Đo đạc ngoại nghiệp Văn bản
Bản số hoá Máy quét Máy đo ảnh Bàn
phớm Sổ điện tử
Nhập số liệu
Cơ sở dữ liệu Xử lý số liệu
Biên tập bản đồ Băng, đĩa từ
Máy in Máy vẽ Màn hình
Biểu thị dữ liệu
b. Nhập dữ liệu dạng bản đồ và ảnh
Không gian địa lý được thể hiện trên mặt giấy dưới dạng bản đồ hoặc chụp thành phim ảnh như ảnh hàng không, ảnh vũ trụ. Hai dạng dữ liệu này được số hoá để tạo ra CSDL bản đồ số- dữ liệu dạng Vector theo hai phương pháp cơ bản:
+ Số hoá trực tiếp bản đồ giấy bằng nhờ bản số hoá hoặc máy đo diện tích.
+ Quét bản đồ giấy bằng máy quét (Scanner) để có bản đồ dạng dữ liệu Raster, sau đó sử dụng phần mềm chuyên dụng để vector hoá bản đồ.
Các tư liệu ảnh hàng không chụp bằng máy chụp ảnh quang học được quét bằng máy quét có dạng Raster. Sau khi xử lý ảnh sẽ có bản đồ ảnh trực giao dạng Raster và tiến hành vector hoá để có bản đồ đường nét với dữ liệu dạng Vector.
c. Nhập dữ liệu dạng văn bản.
Các thông tin thuộc tính của đối tượng bản đồ, các nhãn, địa danh, các ghi chú thuyết minh v.v… có thể được thu thập dưới dạng văn bản. Các dữ liệu này được đưa vào máy tính bằng bàn phím hoặc qua các menu màn hình.
Ví dụ : Loại đất, số hiệu thửa đất, diện tích thửa,… là dạng văn bản được đặt ở vùng giữa các thửa đất.
5.4.2. Xử lý, biểu thị và lưu trữ dữ liệu a. Xử lý dữ liệu
Xử lý dữ liệu là việc gia công các dữ liệu nhận được. Trước hết cần sửa chữa các lỗi, sau đó làm thay đổi cấu trúc bên trong của chúng, tạo ra cấu trúc mới phù hợp với yêu cầu tạo ra sản phẩm bản đồ, hiên lên màn hình hoặc in ra giấy. Việc xử lý số liệu được thực hiên thông qua các phần mềm chuyên dụng.
b. Biểu thị dữ liệu
Biểu thị dữ liệu bản đồ số là quá trình sử dụng kỹ thuật đồ hoạ máy tính để biểu thị bản đồ số dưới dạng hình ảnh trên màn hình hoặc thông qua các máy vẽ, máy in để in ra dạng bản đồ truyền thống. Phương tiên để biểu thi dữ liệu là các ký hiệu bản đồ đó được số hoá. Màn hình máy tính là thiết bị hiện thị hình ảnh có nhiều kích thước và độ phân giải khác nhau. Tốc độ hiển thị và xoá các đối tượng trên màn hình rất cao nên nó dễ dàng đáp ứng mọi yêu cầu chỉnh sửa và biên tập bản đồ.
c. Lưu trữ dữ liệu
Các dữ liệu bản đồ số sau khi được thu thập, xử lý và biên tập cần được lưu trữ an toàn đảm bảo sử dụng lâu dài. Các dữ liệu được ghi trên các phương tiện thích hợp như: ổ đĩa cứng, đĩa mềm, đĩa CD hoặc băng từ.
5.4.3. Các phương pháp thành lập bản đồ số địa chính
Nghiên cứu về các phương pháp bản đồ ở chương 4 và 6 ta thấy có 3 phương pháp cơ bản để thành lập bản đồ là: đo vẽ trực tiếp ở ngoài thực địa, đo ảnh hàng không và biên vẽ từ các tư liệu bản đồ khác. Bằng các thiết bị và quy trình thích hợp chúng ta có thể tạo ra bản đồ số địa chính từ các tư liệu thu thập được qua 3 phương pháp trên.
Thành lập bản đồ số địa chính theo phương pháp đo vẽ trực tiếp ở thực địa cần giải quyết hai khâu cơ bản là tự động hoá các khâu đo đạc thu nhận số liệu ở thực địa và ứng dụng các phần mềm chuyên dụng để xử lý số liệu, biên tập bản đồ trên máy tính.
Để nâng cao chất lượng đo đạc, nhiều hãng sản xuất máy đo đạc đã nghiên cứu và chế tạo các máy toàn đạc điện tử (Total Station) và các thiết bị ghi tự động như sổ đo điện tử, card nhớ (Electronic Fiedbook, Card)
Máy toàn đạc điện tử là loại máy đo đạc kết hợp giữa một máy kinh vĩ điện tử và một máy đo dài điện quang, được điều hành bởi một phần mềm chuyên dụng. Các kết quả đo trực tiếp như góc bằng, góc đứng, khoảng cách nghiêng, được xử lý để tính toán ra các yếu tố như khoảng cách nằm ngang, độ chênh cao, toạ độ, độ cao của các điểm…
Các máy toàn đạc điện tử đều có bộ nhớ đảm bảo ghi nhận số liệu gốc và kết quả đo đạc. Có máy ghi được hàng nghàn kết quả đo. Khi bộ nhớ của máy đầy số liệu thì nối máy toàn đạc với máy tính để trút số liệu sang máy tính.
Một số máy toàn đạc điện tử có thể nối với thiết bị ghi điện tử như Electronic Fiedbook và Card. Nhờ các phần mềm điều hành chuyên dụng nên dùng các thiết bị này trực tiếp đưa ra các số lệnh thực hiện các phép đo, các phép xử lý số liệu, thực hiện các bài toán cơ bản của toàn đạc. Các số liệu được ghi lại trong bộ nhớ.
Các máy toàn đạc điện tử và sổ đo điên tử còn cho phép cài đặt và ghi nhân mã (Code) điểm ghi. Với quy trình đo thích hợp, các điểm đo được gán mã ngay trong quỏ
trình đo ở thực địa thì khi trút số liệu sang máy tính, các phần mềm chuyên dụng vẽ bản đồ địa chính sẽ nhanh chóng xử lý để có được phần lớn các đối tượng bản đồ.
Song song với việc chế tạo các thiết bị đo, ghi tự động, vấn đề xây dựng các phần mềm chuyên dụng cũng rất được chú ý. Từ thập kỷ 70, 80 của thế kỷ 20, nhiều nước trên thế giới đó nghiên cứu xây dựng các phần mềm vẽ bản đồ. Việt Nam đó nhập một số phần mềm phục vụ cho vẽ bản đồ địa chính như SDR, ITR,AUTOKA…
Nhiều đơn vị nghiên cứu, sản xuất trong nước cũng tự lực xây các phần mềm chuyên dụng phục vụ đo vẽ bản đồ địa chính dựa trên phần đồ hoạ Autocard. Đến năm 1998, Tổng cục địa chính đưa vào sử dụng phần mềm FAMIS và CADDB dựa trên cơ sở phần mềm đồ hoạ Microstation. Các phần mềm này đã và đang được sử dụng trong sản xuất của Việt Nam để thành lập bản đồ địa chính phục vụ công tác quản lý nhà nước về đất đai.