CHƯƠNG 1: TỔNG QUAN VỀ BẢN ĐỒ ĐỊA CHÍNH
1.5. Bản đồ s ố địa chính
1.5.1. Khái niệm bản đồ số địa chính
Theo truyền thống, bản đồ được vẽ trên giấy, các đối tượng bản đồ được thể hiện nhờ hệ thống ký hiệu, các đường nét, màu sắc và các ghi chú.
Ngày nay cùng với sự phát triển của ngành điện tử - tin học, các thiết bị đo, ghi tự động, các loại máy in, máy vẽ kỹ thuật số có chất lượng cao không ngừng được hoàn thiện. Trên cơ sở đó người ta xây dựng hệ thống thông tin địa lý, hệ thống thông tin đất đai hiện đại mà phần quan trọng của nó là cơ sở dữ liệu bản đồ gồm bản đồ địa hình và bản đồ địa chính dạng số.
Trên cơ sở công nghệ mới, bản đồ dạng số đã ra đời và phát triển mạnh mẽ. Trong bản đồ số các đối tượng địa lý được thể hiện trên bản đồ dựa trên cơ sở mô hình hoá toán học trong không gian 2 chiều hoặc 3 chiều. Thế giới thực được thu nhỏ, các đối tượng được chia thành các lớp, các nhóm, tổng hợp các nhóm lại ta được nội dung bản đồ.
Ta có định nghĩa: Bản đồ số là một tập hợp có tổ chức các dữ liệu bản đồ trên thiết bị có khả năng đọc bằng máy tính và được thể hiện dưới dạng hình ảnh bản đồ.
Bản đồ số địa chính là sản phẩm bản đồ địa chính được số hoá, thiết kế biên tập, lưu trữ và hiển thị trong hệ thống máy tính và các thiết bị điện tử. Nó có nội dung thông tin tương tự như bản đồ địa chính vẽ trên giấy song các thông tin này được lưu trữ dưới dạng số. [1]
Bản đồ số được tổ chức và lưu trữ gọn nhẹ, khác với bản đồ truyền thống ở chỗ: bản đồ số chỉ là các tệp dữ liệu ghi trong bộ nhớ máy tính và có thể thể hiện ở dạng hình ảnh trên màn hình máy tính giống như bản đồ truyền thống. Nếu sử dụng các máy vẽ thì ta có thể in được bản đồ trên giấy giống như bản đồ thông thường .Bản đồ số địa chính là cơ sở dữ liệu không gian cho hệ thống thông tin đất đai.
Bản đồ số địa chính có một số đặc điểm cơ bản sau:
Các đối tượng bản đồ được thể hiện trong một hệ quy chiếu tọa độ xác định;
Mức độ đầy đủ các thông tin về nội dung và độ chính xác các yếu tố Trong bản đồ số hoàn toàn đáp ứng yêu cầu các tiêu chuẩn bản đồ theo thiết kế ban đầu;
- Bản đồ số không cần định hình bằng đồ hoạ, không có tỷ lệ;
- Hệ thống ký hiệu trong bản đồ số thực chất là các ký hiệu của bản đồ thông thường đã được số hoá, có thể thể hiện bản đồ dưới dạng hình ảnh trên màn hình hoặc in ra giấy;
- Bản đồ số có tính linh hoạt hơn hẳn bản đồ truyền thống, có thể dễ dàng thực hiện các công việc như : Cập nhật hiện chỉnh thông tin, chồng xếp hoặc tách lớp thông tin theo ý muốn, dễ dàng biên tập tạo ra bản đồ số khác và in ra bản đồ mới, có khả năng liên kết sử dụng trong mạng máy tính.
- Các yếu tố bản đồ giữ nguyên được độ chính xác của dữ liệu đo đạc ban đầu, không chịu ảnh hưởng của sai số đồ hoạ.
Việc sử dụng bản đồ số thuận lợi và có hiệu quả kinh tế cao, vì thế hiện nay trong ngành Địa chính chỉ thành lập và sử dụng bản đồ số trong công tác quản lý đất đai.
Trong thực tế bản đồ số địa chính được tạo ra theo hai phương pháp cơ bản, đó là biên tập từ số liệu đo đạc trên thực địa và số liệu đo ảnh hàng không.
1.5.2. Chuẩn hoá cơ sở dữ liệu bản đồ số địa chính
Để thành lập bản đồ số địa chính cần nghiên cứu các chuẩn về dữ liệu bản đồ số và tổ chức dữ liệu. Đó chính là những quy định nhằm đảm bảo tính chặt chẽ, tính thống nhất trong mô tả, lưu trữ và hiển thị nội dung thông tin.
1.5.2.1. Chuẩn hệ quy chiếu
Khi thành lập bản đồ địa chính dạng số, mọi đối tượng bản đồ đều được thể hiện trong cùng một hệ quy chiếu không gian. Ngoài ra còn sử dụng thêm một số yếu tố tham chiếu khác để đảm bảo tính duy nhất khi nhận dạng, tìm kiếm các yếu tố trong phạm vi tờ bản đồ hoặc trong khu vực đo vẽ.
Cơ sở toán học của bản đồ địa chính được chuẩn hoá cho từng tỉnh theo qui phạm qui định thống nhất:
Hệ toạ độ, độ cao Nhà nước VN-2.000,
Múi chiếu UTM 3 độ, hệ số chiếu trên kinh tuyến trục mo = 0,9999, Kinh tuyến trục địa phương riêng cho từng tỉnh.
Cơ sở toán học bản đồ địa chính được phần mềm thành lập bản đồ địa chính FAMIS chuẩn hoá qua định nghĩa file khởi tạo ban đầu (Seed file). Khi tạo một file bản đồ mới, người sử dụng nên dùng Seed file đã được định nghĩa trước bằng FAMIS.
Các phần mềm thành lập bản đồ chuyên dụng đều đảm bảo có thể tính toán chuyển đổi giữa các hệ tọa độ trắc địa thông dụng.
1.5.2.2. Chuẩn khuôn dạng dữ liệu đồ họa
Khuôn dạng (format) dữ liệu bản đồ số địa chính cần tuân theo dạng chuẩn quy định. Việc lựa chọn khuôn dạng dữ liệu cần đảm bảo một số yêu cầu sau:
- Khuôn dạng dữ liệu được công bố và đang được sử dụng rộng rãi.
- Khuôn dạng dữ liệu có thể biểu diễn thuận lợi các đối tượng đa dạng của
bản đồ địa chính.
- Khuôn dạng dữ liệu có khả năng chuyển đổi để sử dụng trong các phần mềm bản đồ thông dụng khác nhau và làm cơ sở cho các hệ thống thông tin địa lý và hệ thống thông tin đất đai.
Trong thực tế công tác trắc địa bản đồ Việt nam hiện nay có hai khuôn dạng dữ liệu đã và đang được sử dụng để thành lập bản đồ địa chính dạng số, đó là: File.DWG hoặc DXF và File .DGN.
File.DXF là file dạng ASCII, là khuôn dạng đồ họa của hãng AutoDesk sử dụng trong phần mềm Autocad, là một trong các khuôn dạng dữ liệu phổ biến nhất hiện nay, có khả năng trao đổi thông tin giữa các hệ thống.
File.DGN là file nhị phân (Binary), là khuôn dạng dữ liệu của hãng Bentley sử dụng trong phần mềm đồ họa Microstation .
Yêu cầu của format dữ liệu lưu trong cơ sở dữ liệu là phải thể hiện các đối tượng bản đồ theo mô hình topology. Dựa trên yêu cầu này, chuẩn khuôn dạng dữ liệu lưu trữ trong cơ sở dữ liệu là: File đồ hoạ DGN và file topology POL của phần mềm FAMIS; Coverage của phần mềm Arc/Info (ESRI).
Chuẩn trao đổi dữ liệu: DGN, DXF, SHP (ArcView), SIF (Integraph).
1.5.2.3. Chuẩn phân lớp nội dung bản đồ số địa chính
Để thể hiện và quản lý các thông tin nội dung bản đồ địa chính một cách thuận lợi, các đối tượng được tổ chức thành nhiều lớp thông tin, mỗi lớp thể hiện một loại đối tượng bản đồ. Mỗi lớp thông tin sử dụng một kiểu điểm, một kiểu đường, một kiểu chữ và một màu nhất định để hiển thị.
Các lớp thông tin được định vị trong cùng một hệ quy chiếu nên khi chồng xếp các lớp thông tin chúng ta được cơ sở dữ liệu không gian có hình ảnh giống như một tờ bản đồ hoàn chỉnh.
Việc phân lớp thông tin trên bản đồ địa chính cần phải đảm bảo các nguyên tắc:
- Phân lớp thông tin dựa trên cơ sở phân loại đối tượng bản đồ.
- Các đối tượng trong một lớp thông tin thuộc một loại đối tượng hình học như điểm, đường hoặc vùng.
- Yếu tố cơ bản của thông tin bản đồ là loại đối tượng. Các đối tượng có cùng một số đặc tính được gộp lại thành lớp đối tượng. Các lớp đối tượng được gộp lại thành nhóm đối tượng.
- Mỗi loại đối tượng, mỗi lớp và mỗi nhóm đối tượng được gán mã duy nhất. Đảm bảo đánh số theo thứ tự liên tục đối với các loại trong lớp, các lớp trong nhóm.
- Các loại đối tượng, các lớp đối tượng, các nhóm đối tượng được đặt tên theo kiểu viết tắt sao cho dễ dàng nhận biết loại thông tin.
1.5.3. Chuẩn hóa công tác biên tập bản đồ số địa chính
Nội dung bản đồ số địa chính hoàn toàn tương tự như bản đồ giấy nên các ký hiệu bản đồ được số hoá tương ứng với các tỷ lệ để thể hiện hình ảnh bản đồ trên màn hình và in ra giấy khi cần thiết.
- Các đối tượng độc lập cần thể hiện bằng các đối tượng dạng Cell được thiết kế trước và lưu trữ trong thư viện ký hiệu.
- Các đối tượng dạng đường dùng Line String để vẽ. Điểm đầu đến điểm cuối của một đối tượng phải là đường liên tục, không đứt đoạn. Phải tạo điểm nút tại những chỗ giao cắt của các đối tượng cùng loại.
-Đối tượng dạng vùng phải là các vùng đóng kín, kiểu đối tượng dạng Shape hoặc Complex Shape để có thể vẽ nét trải hoặc tô màu (Pattern, Fill color). Các thửa đất được thể hiện thành đối tượng kiểu vùng đóng kín, có gán nhãn thửa để liên kết với thông tin thuộc tính.
- Bản đồ số địa chính được biên tập theo mảnh bản đồ nhưng phải đảm bảo nối tiếp dữ liệu cho toàn khu vực, đảm bảo trình bày trong và ngoài khung đúng như yêu cầu chung để có thể in bản đồ ra giấy.
- Khung trong và lưới tọa độ vuông góc của bản đồ số địa chính phải được xây dựng bằng chương trình chuyên dụng cho việc lập lưới chiếu bản đồ, không dùng các công cụ vẽ của phần mềm đồ họa để trực tiếp vẽ khung, lưới ô vuông trên màn hình.
- Sông, kênh, mương 1 nét cần thể hiện dạng đường liên tục, mỗi đoạn rẽ nhánh cần phải nối thành nút, các đường biểu diễn sông 1 nét phải nối với sông 2 nét tại các điểm nút.
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: thu thập và số hoá dữ liệu, xử lý dữ liệu, biểu thị dữ liệu và lưu trữ. Có thể tóm tắt các phương pháp thành lập bản đồ số địa chính như sau:
a. Phương pháp đo vẽ trực tiếp: Lập lưới tọa độ địa chính các cấp, dùng máy toàn đạc điện tử đo chi tiết nội dung bản đồ, nhập số liệu đo vào máy tính tạo tệp dữ liệu tọa độ các điểm chi tiết, tạo tệp dữ liệu sơ họa, xử lý dữ liệu tạo bản đồ nền, chia mảnh bản đồ và biên tập bản đồ số địa chính theo mẫu.
b. Phương pháp đo ảnh số: Chụp ảnh hàng không, quét ảnh tạo ra tệp dữ liệu ảnh raster, tăng dày khống chế ảnh, lập mô hình số độ cao, nắn ảnh tạo ra bản đồ ảnh trực giao, vector hoá nội dung bản đồ địa chính tạo ra tệp dữ liệu bản đồ dạng vector, điều tra và đo vẽ bổ sung nội dung bản đồ ở thực địa, biên tập bản đồ địa chính dạng số theo mẫu.
c. Phương pháp số hoá bản đồ địa chính cũ vẽ trên giấy: Dùng máy quét để quét bản đồ giấy tạo ra tệp dữ liệu ảnh raster, Vector hoá nội dung bản đồ tạo ra tệp dữ liệu dạng vector, biên tập bản đồ theo mẫu bản đồ số địa chính.
Phương pháp này cho độ chính xác thấp nên hiện nay ít sử dụng.
Tất cả ba phương pháp trên đều phải sử dụng các thiết bị kỹ thuật cao, các phần mềm máy tính chuyên dụng, người thực hiện phải có trình độ chuyên môn cao.