- Các đieơm ạnh
3. Theơ hieơn bạn đoă khođng rõ nét nêu ođ tương Khođng thích hợp cho vieơc theơ hieơn dữ lieơu phạn thâp, nhưng nêu dùng đoơ tương phạn caophức táp (đa dáng)
sẽ làm taíng kích thước file ạnh. 4. Khođng thích hợp cho vieơc nađng câp, xử lý ạnh IV. CƠ SỞ DƯ' LIEƠU KHOĐNG GIAN(CSDLKG)
CSDLKG mieđu tạ các vaơt theơ hay hieơn tượng (gĩi chung là đôi tượng bạn đoă) từ thực tê dưới dáng:
- Vị trí cụa đôi tượng theo moơt heơ tĩa đoơ nào đó (vd: heơ lat/long theo đoơ, phút, giađy hay theo heơ UTM baĩc hoaịc nam)
- Các tính chât lieđn quan đên đôi tượng tương ứng (vd: giá cạ, màu saĩc,...)
- Môi lieđn heơ giữa các đôi tượng xung quanh (môi lieđn heơ hình hĩc- mođ tạ sự nôi kêt hay khođng nôi kêt,...)
- Thời gian xạy ra hieơn tượng, hay thời đieơm đo đác
CSDLKG bao goăm nhieău lớp DLKG giông như lớp bạn đoă. Moêi lớp DLKG chư theơ hieơn moơt dáng thođng tin (lớp mưa, lớp sử dúng đât, lớp nguoăn ođ nhieêm khođng khí,...)
Dư liêu khơng gian Dư liêu phi khơng gian
Lớp dư liệu về đât
Lớp dư liệu hàm lượng N Lớp dư liệu độ măn
Lớp dư liệu về năng suât
Các câp đoơ mođ tạ thođng tin khođng gian:
1. Đôi với mođ hình dữ lieơu raster
- Moêi pixel là moơt đôi tượng, có vị trí theo hàng, coơt tương ứng tređn ạnh, giá trị cụa pixel cho biêt pixel đó thuoơc lối đôi tượng nào, tính chât cụa đôi tượng đó được lưu trữ ở moơt cơ sở dữ lieơu thuoơc tính tương ứng.
- Kieơu giá trị cụa pixel trong moêi layer tùy theo vieơc mã hóa cụa người sử dúng, có theơ là sô nguyeđn, sô thực hay ký tự alphabet. Thường giá trị sô nguyeđn thường được
dùng làm mã sô đeơ lieđn heơ với bạng DL khác hay làm chú giại đeơ theơ hieơn bạn đoă. - Đeơ theơ hieơn moơt beă maịt lieđn túc, người ta sử dúng mođ hình raster, các beă maịt lieđn
túc này thường theơ hieơn beă maịt địa hình, mưa, áp suât khođng khí, nhieơt đoơ, maơt đoơ dađn sô,...
Như vaơt đôi với CSDLKG raster các thođng tin được toơ chức như hình dưới đađy:
tính chất 1 Sơ liệu về vị trí,
code cua pixel tính chất 2
tính chất n
2. Đôi với mođ hình dữ lieơu vector
Đeơ theơ hieơn các kieơu đôi tượng (vd: như đường sá, sođng ngòi, cao đoơ, thực vaơt,...) dưới dáng sô (digital) trong CSDLKG, ta phại lựa chĩn kieơu đôi tượng khođng gian thích hợp:
- Dáng 0 chieău (0D): Moơt đôi tượng có vị trí trong khođng gian nhưng khođng có chieău dài. Dáng đieơm
- Dáng 1 chieău (1D): Moơt đôi tượng có moơt chieău dài kêt hợp với 1 hoaịc nhieău đôi tượng 0D. Dáng tuyên
- Dáng 2 chieău (2D): Moơt đôi tượng có moơt chieău dài và chieău roơng được bao quanh bởi ít nhât ba đôi tượng 1D. Dáng dieơn tích-vùng
- Dáng 3 chieău (3D): Moơt đôi tượng có moơt chieău dài, chieău roơng và chieău cao/chieău sađu được bao quanh baỉng ít nhât 2 đôi tượng 2D. Dáng theơ tích - Dáng 4 chieău (4D): bao goăm 1 đôi tượng 3D và yêu tô thời gian
Đôi với CSDLKG vector, người ta cũng lưu trữ theo từng lớp DLKG, moêi lớp chư theơ hieơn moơt lối thođng tin và moơt dáng đôi tượng (0D, 1D, 2D, 3D, 4D), Ví dú trong CSDLKG veă qui hốch nođng nghieơp, người
trình tređn keđnh (lối đieơm, theơ hieơn công, trám bơm, đaơp tràn,...), lớp DLKG veă trám mưa (dáng đieơm, theơ hieơn các trám đo mưa),...
Như chúng ta đã biêt trong mođ hình vector, người ta có theơ dùng nhieău phương pháp đeơ lưu trữ vị trí cùa đôi tượng, còn đeơ lieđn heơ các đôi tượng đó với tính chât cụa chúng trong CSDL, người ta làm như sau:
- Đôi với dáng đieơm: moêi đieơm được gán 1 mã sô, mã sô này sẽ tương ứng với mã sô được ghi trong các bạng CSDL thuoơc tính theơ hieơn các thuoơc tính cụa các đieơm tương ứng.
- Đôi với dáng tuyên: moơt đôi tượng dáng tuyên được vẽ baỉng nhieău đốn nôi (link) cụa các nút (node). Tương tự như đôi tượng dáng đieơm, moêi đôi tượng dáng tuyên cũng được gán moơt giá trị mã sô (code), code này được dùng đeơ lieđn heơ với các bạng
DL thuoơc tính mođ tạ đôi tượng đó. Ngoài ra moêi nút cũng có các thođng tin thuoơc tính như nút vượt, nút caĩt, nút val (đường ông), nút đèn giao thođng (đường). Các link cũng có các thuoơc tính như hướng, kích thước (đường kính ông, chieău roơng đường), sô làn xe, thời gian di chuyeơn từ đaău link đên cuôi link, hoaịc đieơn thê cụa đường tại đieơn, đường haăm, đường vượt,...
- Đôi với dáng vùng: thường là các vùng phađn chia theo moơt tính chât nào đó hay bieđn giới hành chính, hoă, rừng núi, khu vực đieău tra dađn sô,... bieđn cụa chúng được xác định bởi thuoơc tính cụa chính đôi tượng đó. Moêi vùng cũng được gán code và lieđn heơ với bạng DL thuoơc tính.
Như vaơt đôi với CSDLKG vector các thođng tin được toơ chức như hình dưới đađy:
Dư liệu thuơc tính (tính chất)
Code cua ĐT
Dư liệu khơng gian (vị trí, hình dạng)
V. CÁC PHƯƠNG PHÁP PHAĐN TÍCH DƯ' LIEƠU KHOĐNG GIAN CƠ BẠN (Basic
spacial operations) 1. Thuaơt toán tređn VECTOR
a. Phađn lối (reclassify)
Ghép hai hay nhieău đôi tượng khođng gian có cùng chung moơt hay nhieău đaịc trưng nào đó hay cùng thoạ moơt đieău kieơn nào đó thành 1, phương pháp này được sử dúng trong vieơc phađn lối lái các đôi tượng thành đôi tượng mới toơng quát hơn, đôi tượng mới có hình dáng là toơng cụa các đôi tượng cũ và mang tính chât (dữ lieơu thuoơc tính) cụa tât cạ các đôi tượng cũ
Các bước đeơ thực hieơn bài toán reclassify là: - Xác định đieău kieơn phađn lối
- Phađn lối các đôi tượng theo đieău kieơn phađn lối
- Bỏ các bieđn chung cụa các đôi tượng keă nhau cùng thỏa đieău kieơn phađn lối
- Táo lái câu trúc cụa đôi tượng mới
Hình IV.1. Reclassify, Dissolve va Merge b. Vùng đeơm (Buffer)
Táo đôi tượng mới xung quanh đôi tượng cũ trong moơt khoạng cách được đã cho. Phương pháp này thường được ứng dúng trong qui hốch, như xác định vùng đeơm cụa khu bạo toăn thieđn nhieđn, hay xác định vùng ạnh hưởng cụa nguoăn ođ nhieêm tiêng oăn, ...
Ta có theơ táo vùng đeơm cho đôi tượng dáng đieơm,tuyên hay vùng.
c. Choăng bạn đoă (Overlay)
Phương pháp này thường được dùng nhât trong vieơc lieđn kêt các dữ lieơu khođng gian. Thí dú như vieơc tìm kiêm các giêng khoan theo phađn vùng hành chánh, ta có hai lớp DLKG là lớp giêng khoan (dáng đieơm) và lớp DLKG bieđn xã (dáng vùng), vaơy đeơ xem giêng nào thuoơc xã nào, ta choăng hai lớp này lái với nhau.
Ta chư có theơ choăng các lớp dữ lieơu dáng đieơm leđn lớp đôi tượng dáng vùng, hay lớp đôi tượng dáng vùng leđn lớp đôi tượng dáng vùng, hay lớp đôi tượng dáng tuyên leđn lớp đôi tượng dáng vùng.
2. Thuaơt toán tređn RASTER
a. Các phép toán đái sô tređn bạn đoă (+ , - , *, /)
Thođng thường, đeơ thiêt laơp các bạn đoă toơng hợp (combine map) chúng ta phại thực hieơn các cođng thức và các phương trình toán hĩc, ví dú như chúng ta muôn laơp moơt bạn đoă khạ naíng xói mòn đât (soil erosion potential) dựa tređn cođng thức lieđn heơ giữa các yêu tô veă khạ naíng xói mòn cụa đât với gradient đoơ dôc và cường đoơ mưa. Các cođng thức toán hĩc có theơ chứa các haỉng sô, các cođng thức lượng giác, các phép tính coơng, trừ, nhađn, chia.
Tính giá trị cua 1 vị trí X trên bản đơ ưtheo hàm số F: Kết qua tại vị trí X = F(gia trị ơ X lơp 1, giá trị ơ X lơp 2, ...)
Đeơ làm rõ khái nieơm tređn ta xét ví dú sau: chúng ta muôn xađy dựng moơt bạn đoă nhieơt đoơ dựa tređn bạn đoă địa hình có sẵn và moơt cođng thức lieđn heơ giữa cao đoơ và nhieơt đoơ ở moơt vùng (cođng thức này được laơp baỉng các phép toán thông keđ):Y=26.985-0.0016xX. Trong đó Y là nhieơt đoơ tái moơt đieơm còn X là cao đoơ đieơm đó. Trước hêt ta táo moơt bạn đoă bạn đoă tám thời baỉng cách nhađn địa hình với -0.0016, sau đó coơng bạn đoă tám này với 26.985.
Ví dú:
1 3 2 3 4 5 7 9 1 1 2 2 1 2 5 4 8 10 2 0
2 1 4 5 3 + 7 4 5 7 4 3 3 5 3 4 = 6 2 4 11 3
b. Các phép toán luaơn lý tređn bạn đoă (bolean operation) Các phép toán luaơn lý có theơ thực hieơn được trong GIS là :
- Phép toán AND ("và" hay "giao") - Phép toán OR ("hoaịc" hay "hợp") - Phép toán NOT ("hieơu" )
- Phép toán XOR (ngược lái cụa OR)
Các phép toán này có theơ được theơ hieơn baỉng hình dưới đađy:
A AND A OR B A AND (B OR
A NOT A XOR (A AND B) OR C
Trong MHDLKG Raster, khi phađn tích sô lieơu tređn nhieău lớp bạn đoă, cách khác giá trị cụa các pixel cùng vị trí được dùng làm tham sô tính toán cụa phép toán được áp dúng Thođng thường trước khi phađn tích luaơn lý, người ta thường phađn lối lái bạn đoă raster như sau, nêu pixel thoạ đieău kieơn thì gán giá trị là 1, nêu khođng thỏa thì gán giá trị là 0 0 0 0 0 0 0 0 0 1 2 4 2 2 2 1 2 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 2 3 3 4 3 3 5 3 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 1 1 1 1 0 0 X 7 6 3 5 2 4 3 2 = 0 0 3 5 2 4 0 0 0 0 0 1 1 1 0 0 (AND) 2 2 3 5 7 5 4 1 0 0 0 5 7 5 0 0 0 0 0 0 1 1 0 0 3 4 5 2 1 1 2 3 0 0 0 0 1 1 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 1 7 5 3 3 1 3 4 0 0 0 0 0 0 0 0
c. Phađn tích lađn caơn (Neighbourhood)
Phép phađn tích này cho phép ta tính toán giá trị cụa moơt pixel dựa tređn giá trị cụa các pixel xung quanh. Phép phađn tích này thường được dùng trong vieơc làm rõ nét ạnh hay lối bỏ các đieơm nhieêu tređn ạnh.
TAØI LIEƠU THAM KHẠO: