1.3.1 Khái niệm về cơ sở dữ liệu nền địa lý
Cơ sở dữ liệu địa lý là một sản phẩm đƣợc xây dựng từ dữ liệu của tập hợp các đối tƣợng địa lý dựa trên các tiêu chuẩn kỹ thuật nhất định (ví dụ OGC, W3C, ISO TC211,..), có khả năng mã hóa, cập nhật và trao đổi qua các dịch vụ truyền tin hiện đại. Định dạng mở, không phụ thuộc vào phần mềm xây dựng dữ liệu.
CSDL địa lý là mô hình không gian của lãnh thổ, tích hợp các thông tin đa dạng về nội dung theo lãnh thổ, là một trong những công cụ hỗ trợ quản lý hiệu quả.
CSDL nền địa lý là CSDL địa lý để mô tả thế giới thực ở mức cơ sở, có độ chi tiết và độ chính xác đảm bảo để làm “nền” cho các mục đích xây dựng các hệ thống thông tin địa lý chuyên đề khác nhau.
Mỗi khu vực địa lý cần đƣợc mô tả bởi loại dữ liệu “nền” phù hợp sao cho mức độ khái lƣợc và thu nhỏ mô hình thực địa là ít nhất, cho phép đủ phục vụ đa mục đích. Theo đó, tuỳ thuộc vào mô hình quản lý, khai thác ứng dụng, cập nhật sản phẩm dữ liệu địa lý để định hướng cho công tác đo đạc xây dựng CSDL nền địa lý trên phạm vi cả nước hoặc theo khu vực địa lý phục vụ đa mục đích (Ví dụ CSDL nền địa lý ở tỷ lệ 1/10.000 bao trùm toàn bộ lãnh thổ; CSDL nền địa lý ở tỷ lệ 1/2000, 1/5000 sẽ có mức độ chi tiết và độ chính xác cao hơn, thường dành cho các khu vực đô thị, thành phố .v.v.).
Tài liệu mô tả sản phẩm dữ liệu nền địa lý đƣợc xây dựng trên cơ sở các văn bản hướng dẫn áp dụng Quy chuẩn thông tin địa lý cơ sở Quốc gia cho từng loại CSDL nền địa lý. Cấu trúc dữ liệu địa lý đƣợc qui định chặt chẽ trong danh mục đối tƣợng và lƣợc đồ ứng dụng của mỗi loại dữ liệu địa lý ở mức cơ sở (nền), với mật độ thông tin tương đương với các loại bản đồ địa hình truyền thống cùng loại tỷ lệ. Mỗi bộ dữ liệu địa lý đều kèm theo dữ liệu mô tả các thông tin cơ bản về chính nó (METADATA), cho phép người sử dụng có thể hình dung đƣợc về độ tin cậy về một sản phẩm dữ liệu nền địa lý, cách tiếp cận và cấu trúc nội dung: là những đặc tính cơ bản về một bộ sản phẩm dữ liệu (bao nhiêu lớp đối tƣợng địa lý, thuộc tính của từng loại đối tƣợng địa lý và quan hệ giữa chúng).
1.3.2 Nội dung của cơ sở dữ liệu nền địa lý
Cơ sở dữ liệu nền địa lý là một dạng tài liệu đặc biệt, thể hiện điều kiện về tự nhiên, dân cư, cơ sở hạ tầng, hệ thống giao thông đường bộ, mạng lưới đường bộ, mạng lưới sông, suối… tương đối chi tiết. CSDL nền địa lý có 7 chủ đề (lớp dữ liệu) là 7 file độc lập, bao gồm: Cơ sở đo đạc; biên giới địa giới; địa hình;
thủy hệ; giao thông; dân cƣ cơ sở hạ tầng và phủ bề mặt.
1. Lớp cơ sở đo đạc: cung cấp các thông tin về các điểm gốc quốc gia, điểm cơ sở quốc gia, điểm cơ sở chuyên dụng.
2. Biên giới địa giới: gồm các thông tin về ranh giới hành chính, địa danh hành chính và đơn vị hành chính, mốc biên giới và địa giới. Lớp thông tin này đƣợc xây dựng từ các thông tin trên bản đồ có bổ sung và chỉnh lý lại theo các tài liệu của cơ quan quản lý về biên giới quốc gia và địa giới hành chính.
3. Lớp địa hình: gồm các thông tin về bề mặt địa hình: đường đồng mức, điểm độ cao và các đặc trƣng của bề mặt địa hình (castơ, miệng núi lửa, gò đống, địa hình bậc thang, v.v). Lớp thông tin này đƣợc xây dựng từ kết quả đo đạc hoặc đƣợc tổng hợp từ các nguồn dữ liệu hiện có.
4. Lớp thuỷ hệ: gồm các thông tin về mạng lưới thủy hệ gồm sông suối, kênh rạch, ao hồ trên bề mặt đất và các đối tƣợng liện quan nhƣ đê, đập, trạm bơm, nguồn nước, cống thủy lợi, v.v. Lớp thông tin này được xây dựng từ các thông tin trên bản đồ và đƣợc chỉnh lý, cập nhật lại theo các thông tin mới nhất trên lớp thông tin ảnh trực giao, đo đạc ngoài thực địa.
5. Lớp hệ thống giao thông: gồm các thông tin về hệ thống giao thông đường bộ, đường sắt, đường thuỷ kèm theo các công trình giao thông đầu mối như sân bay, bến cảng, nhà ga, cầu, hầm đường bộ, v.v. Lớp thông tin này được xây dựng từ các thông tin trên bản đồ và đƣợc chỉnh lý, cập nhật lại theo những thông tin mới nhất trên lớp thông tin ảnh trực giao, kết quả đo đạc hoặc do các cơ quan quản lý giao thông cung cấp.
6. Lớp dân cƣ cơ sở hạ tầng: gồm các thông tin về sự phân bố dân cƣ và tính chất các vùng dân cƣ, điểm dân cƣ tại nông thôn và đô thị, các đối tƣợng kinh tế - xã hội, đường dây tải điện, ranh giới sử dụng đất, ranh giới khu vực cấm, v.v. Lớp thông tin này đƣợc xây dựng từ các thông tin trên bản đồ và đƣợc chỉnh lý, cập nhật lại theo những thông tin mới nhất trên lớp thông tin ảnh trực giao, kết quả đo đạc hoặc do các cơ quan quản lý về xây dựng cung cấp.
7. Lớp phủ bề mặt: gồm các thông tin về các loại lớp phủ thực vật ranh giới phủ bề mặt của chúng trên bề mặt đất. Lớp thông tin này đƣợc xây dựng từ
các thông tin trên bản đồ và đƣợc chỉnh lý, cập nhật lại theo các thông tin mới nhất trên lớp thông tin ảnh trực giao, kết quả đo đạc ngoài thực địa.
1.3.3 Các phần mềm sử dụng để xây dựng CSDL nền địa lý 1.3.3.1 Phần mềm số hóa bản đồ MicroStation
Microstation của hãng Intergraph là một phần mềm đồ họa đƣợc phát triển trên nền AutoCad, ƣu điểm của Microstation là có một giao diện đồ họa bao gồm nhiều cửa sổ, công cụ và nhiều chức năng khác tiện lợi cho người sử dụng.
Các thanh công cụ của Microstation đƣợc sử dụng để số hoá các đối tƣợng trên nền ảnh (Raster), sửa chữa, biên tập dữ liệu và trình bày bản đồ. Ngoài ra, Microstation còn cung cấp các công cụ xuất, nhập (Export, Import) dữ liệu đồ họa từ các phần mềm khác qua các file *.dxf hoặc *.dwg...
1.3.3.2 Phần mềm hỗ trợ biên tập, chuẩn hóa và kiểm tra địa hình EK.Tool Phần mềm EK. Tool có các chức năng sau:
- Làm sạch các đường bình độ
+ Kiểm tra, sửa lỗi trùng, đè, cắt của các đường bình độ.
+ Kiểm tra, sửa đường bình độ có các đỉnh có độ cao khác nhau.
+ Kiểm tra, sửa lỗi Text, Cell trùng nhau - Kiểm tra sự hợp lý.
+ Kiểm tra hợp lý giữa Text và độ cao Text.
+ Kiểm tra hợp lý giữa Text và Cell.
+ Kiểm tra hợp lý giữa các đường bình độ.
+ Kiểm tra hợp lý giữa điểm độ cao và đường bình độ.
- Nối, liên kết đường bình độ cùng độ cao.
1.3.3.3 Phần mềm quản lý và thành lập cơ sở dữ liệu ArcGis
ArcGis là một phần mềm áp dụng công nghệ hệ thống thông tin địa lý với một giao diện đồ họa rất tiện lợi cho phép làm việc với dữ liệu không gian và thuộc tính, hiển thị các dữ liệu này dưới dạng bản đồ, sơ đồ, bảng biểu, đồ thị.
ArcGis cũng cung cấp các công cụ tra cứu và phân tích dữ liệu, cho phép trình
bày các kết quả cuối cùng dưới dạng bản đồ có chất lượng cao. ArcGis vượt ra khỏi khuôn khổ của một phần mềm vẽ bản đồ bằng máy tính cá nhân do có những chức năng khác nhau nhƣ thực hiện phép phân tích không gian, xác lập địa chỉ bằng tham chiếu địa lý và hiển thị trên bản đồ, tạo mới, chỉnh sửa các dữ liệu không gian và thuộc tính, xây dựng các bản đồ chuyên đề và tạo các sản phẩm có chất lƣợng cao.
Với một giao diện đồ họa mạnh và thân thiện với người dùng, công cụ của ArcGis tiện lợi, cho phép tương tác với các dữ liệu không gian thuộc tính, hiển thị các dạng dữ liệu này dưới dạng bản đồ, sơ đồ, bảng biểu và đồ thị. ArcGis cung cấp các công cụ truy vấn và phân tích dữ liệu, cho phép trình bày các kết quả cuối cùng dưới dạng bản đồ, biểuđồ, sơ đồ, báo cáo có chất lượng cao.