Bài giảng tổng hợp Envi Mapinfo ArcGIS

Cùng với sự phát triển mạnh mẽ của xã hội, công nghệ thông tin luôn được xem là lĩnh vực tiên phong hàng đầu, nó là phương tiện hỗ trợ đắc lực cho mọi hoạt động của con người ít tốn thời gian, giảm thiểu nhân lực và đãm bảo an toàn chính xác. Ngành khoa học bản đồ đã được hình thành từ lâu đời, ngày xưa người ta đã biết dùng bản đồ trong việc phân định ranh giới cai trị, xác định những vùng đất phì nhiêu để trồng trọt chăn nuôi, dùng bản đồ trong đi biển, đi rừng. Thời gian đầu người ta dùng da thú làm nguyên liệu vẽ bản đồ, dần dần cùng với sự phát triển của xã hội, nguyên liệu vẽ bản đồ đã được thay thế bằng giấy và Diamats để thể hiện các đối tượng cần thiết. Tuy nhiên các đối tượng trên bản đồ luôn thay đổi về hình dáng, số lượng và kể cả chất lượng làm cho việc cập nhật, chỉnh lý những biến đổi đó trên bản đồ giấy hết sức khó khăn và phức tạp. Từ đó người ta đã nghỉ tới việc đưa các đối tượng bản đồ vào máy tính. Khi được đưa vào máy tính quản lý, các đối tượng bản đồ được mô tả một cách chi tiết về cả số lượng lẫn chất lượng, những thay đổi về thuộc tính và hình dạng của các đối tượng được cập nhật một cách nhanh chóng và chính xác, không gian bản đồ được biên tập và trình bày một cách khoa học và có tính thẩm mỹ cao. Tuy nhiên cái giá phải trả cho sự tiện lợi đó là chi phí cao, đòi hỏi người quản lý phải có kiến thức về máy tính.

KHOA QUẢN LÝ ðẤT ðAI & BẤT ðỘNG SẢN

BỘ MÔN CÔNG NGHỆ ðỊA CHÍNH

BÀI GIẢNG MÔN HỌC

TIN HỌC ỨNG DỤNG

(Chuyên ngành Công nghệ ñịa chính, quản lý ñất ñai & Bất ñộng sản)

ThS Lê Ngọc Lãm

Tp Hồ Chí Minh, 12/2006

CHƯƠNG 1: XÂY DỰNG BẢN ðỒ SỐ TỪ BẢN ðỒ GIẤY

I Tạo dữ liệu Vector từ ảnh quét Scanner bằng phần mềm MicroStation & Mapping Office

- Giới thiệu các bước tiến hành

+ Số hoá bằng các công cụ của MicroStation

+ Tạo bảng phân lớp ñối tượng

+ Số hoá bằng phần mềm I/GeoVec

+ Sửa lỗi và làm sạch dữ liệu

II Tạo dữ liệu Vector bằng phần mềm Mapinfo

+ Giới thiệu phần mềm Mapinfo

+ Một số khái niệm về dữ liệu không gian

+ Giới thiệu các công cụ ñồ hoạ của Mapinfo

+ ðăng ký toạ ñộ cho một tờ ảnh

+ Tạo một lớp dữ liệu mới

+ Số hoá bản ñồ trên nền ảnh

I Tổ chức và quản lý dữ liệu với Mapinfo

- Liên kết - cập nhật dữ liệu thuộc tính

- Tính toán bằng các hàm có sẵn

- Truy vấn và tìm kiếm dữ liệu

- Phân tích không gian

- Xây dựng và kết xuất bản ñồ

- Một số tiện ích của Mapinfo

- Chuyển ñổi ñịnh dạng dữ liệu

II Tổ chức và quản lý dữ liệu với Arcview

- Giới thiệu chung về Arcview

- Tìm kiếm, cập nhật dữ liệu

- Trình bày, hiển thị dữ liệu

- Chuyển ñổi phép chiếu

- Trình bày - lập trang in bản in bản ñồ

CHƯƠNG 3: XỬ LÝ ẢNH VỆ TINH

- Giới thiệu phần mềm xử lý ảnh – Envi

+ Cửa sổ làm việc

+ Chức năng quản lý file

+ Thay ñổi ñộ phân giải

- ðặc ñiểm các bands của ảnh vệ tinh Landsat: Band Characteristics

- Thiết lập các chỉ số thống kê: Comput Statistisc Index

- Tăng cường ảnh: Image Enhancement

- Tạo các vùng mẫu: Region Of Interest

- Phân lớp ảnh tự ñộng: Unsupervised Classification

- Phân lớp ảnh có huấn luyện: Supervised Classification

- Các xử lý với mô hình số ñộ cao: DEM

- Biên tập, trình bày bản ñồ ảnh: Quetation

- Chuyển ñổi dữ liệu Raster sang Vector: Raster to Vector Conversion

GIỚI THIỆU Cùng với sự phát triển mạnh mẽ của xã hội, công nghệ thông tin luôn được xem là lĩnh vực tiên phong hàng đầu, nó là phương tiện hỗ trợ đắc lực cho mọi hoạt động của con người ít tốn thời gian, giảm thiểu nhân lực và đãm bảo an toàn chính xác Ngành khoa học bản đồ đã được hình thành từ lâu đời, ngày xưa người ta đã biết dùng bản đồ trong việc phân định ranh giới cai trị, xác định những vùng đất phì nhiêu để trồng trọt chăn nuôi, dùng bản đồ trong đi biển, đi rừng Thời gian đầu người ta dùng da thú làm nguyên liệu vẽ bản đồ, dần dần cùng với sự phát triển của xã hội, nguyên liệu vẽ bản đồ đã được thay thế bằng giấy và Diamats để thể hiện các đối tượng cần thiết Tuy nhiên các đối tượng trên bản đồ luôn thay đổi về hình dáng, số lượng và kể cả chất lượng làm cho việc cập nhật, chỉnh lý những biến đổi đó trên bản đồ giấy hết sức khó khăn và phức tạp Từ đó người ta đã nghỉ tới việc đưa các đối tượng bản đồ vào máy tính Khi được đưa vào máy tính quản lý, các đối tượng bản đồ được mô tả một cách chi tiết về cả số lượng lẫn chất lượng, những thay đổi về thuộc tính và hình dạng của các đối tượng được cập nhật một cách nhanh chóng và chính xác, không gian bản đồ được biên tập và trình bày một cách khoa học và có tính thẩm mỹ cao Tuy nhiên cái giá phải trả cho sự tiện lợi đó là chi phí cao, đòi hỏi người quản lý phải có kiến thức về máy tính

Nhu cầu về số hóa và lượng hóa thông tin trên bản đồ ngày càng cao, đặc biệt là những bản đồ chuyên đề đã cung cầp những thông tin hữu ích để khai thác và quản lý tài nguyên Trong xu thế hội nhập với khu vực và thế giới đòi hỏi những thông tin bản đồ phải phục vụ được nhiều ngành, nhiều lĩnh vực và nhiều đối tượng khác nhau, có khả năng trao đổi dữ liệu giữa các ngành với nhau Những yêu cầu trên không thể thực hiện được đối với bản đồ giấy Sự mô tả định lượng bị ngăn trở lớn do khối lượng số liệu và những quan trắc định lượng quá lớn Ngoài ra hiện nay còn thiếu các công cụ quan trọng để mô tả sự biến thiên không gian mang tính chất định lượng Vì vậy việc thành lập bản đồ số, một trong những bước đi ban đầu trong việc xây dựng cơ sở dữ liệu địa chính quốc gia là rất cần thiết Bản đồ số có thể được thành lập từ nhiều nguồn khác nhau: từ ảnh quét scanner, từ ảnh hàng không, ảnh vệ tinh, từ các số liệu đo mặt đất Tài liệu này sẽ giới thiệu một số phương pháp thành lập bản đồ số từ các nguồn dữ liệu trên

Khi dữ liệu đã được thu thập và quản lý theo một khuông dạng (format) nhất định tương ứng với một hệ quản trị cơ sở dữ liệu thì việc phân tích và khai thác dữ liệu để phục vụ cho từng yêu cầu riêng biệt là rất phổ biến và đây cũng là xu thế chung của hệ thống thông tin hiện nay Ngành quản lý đất đai – Tài nguyên & môi trường là một minh chứng rõ nét nhất cho xu thế trên Nếu những năm 1990 – 2005 nhu cầu thu thập dữ liệu đầu vào là rất lớn và kết quả hiện nay ngành Tài Nguyên & Môi trường đang có một nguồn dữ liệu không gian và thuộc tính khá phong phú, trong những năm tiếp theo việc tổ chức quản lý và khai thác thông tin trên là nhiệm vụ của các cán bộ quản lý thông tin ngành Tài nguyên & Môi trường Phần tiếp theo của tài liệu sẽ giới thiệu các giải pháp về tổ chức và khai thác thông tin Tài nguyên Đất đai sao cho hợp lý và có hiệu quả

CHƯƠNG 1 XÂY DỰNG BẢN ĐỒ SỐ TỪ BẢN ĐỒ GIẤY

BẢN ĐỒ ĐANG SỬ DỤNG

- Bản đồ giấy

- Diamats

- Bản đồ ảnh QUÉT BĐ

FILES ẢNH(ẢNH SỐ)

BẢN ĐỒ ẢNH

SỐ HÓA TRÊN NỀN ẢNH

BẢN ĐỒ SỐ

BẢN ĐỒ GỐC BIÊN TẬP

Bản đồ là một chỉnh thể bao gồm nhiều lớp thông tin chồng xếp lên nhau để mô tả thế giới thực Thông tin trên bản đồ được phân ra thành 4 loại cơ bản sau:

Đối tượng dạng vùng(Region hay Polygon): Đối tượng dạng vùng là các đối tượng có dạng khép kín hình học bao phủ một vùng diện tích nhất định, chúng có thể là các polygon, ellipse, và hình chữ nhật, ví dụ lãnh thổ địa giới 1 xã, một thửa đất, một khoanh đất, một hồ nước hay một khu rừng…Khi tiến hành phân lớp đối tượng phải xác định được đặc điểm của các đối tượng Nên đưa các đối tượng có đặc điểm tương tự nhau vào cùng một lớp Một đối tượng dạng Region hay Polygon được tô màu khi nó là đối tượng khép kín, nghĩa là tọa độ điểm đầu và tọa độ điểm cuối trùng nhau

Đối tượng dạng đường(Line hay Polyline): Là các đối tượng không khép kín hình học, chúng có thể là các đường thẳng, các đường gấp khúc hay các cung Đối tượng dạng đường là tập hợp những điểm có tọa độ điểm đầu và tọa độ điểm cuối không trùng nhau Ví dụ: Đường giao thông, sông suối, đường ranh giới hành chánh, đường bình độ

… Do khả năng người số hóa và yêu cầu chất lượng sản phẩm nên đôi khi những đối tượng dạng đường không được "mềm mại" tự nhiên giống như thực tế Tuy nhiên Mapinfo có công cụ là trơn đường(Smooth) làm cho các đường số hóa uốn cong một cách tự nhiên

Đối tượng dạng điểm(Point): thể hiện các đối tượng chiếm diện tích nhỏ nhưng là thông tin rất quan trọng không thể thiếu như: các điểm tọa độ khống chế, trụ sở cơ quan, các công trình xây dựng, cầu, cống….Đôi khi các đối tượng dạng điểm được thể hiện một cách phi tỷ lệ Mapinfo thể hiện các đối tượng dạng điểm ở dạng các Sympols

Đối tượng dạng chữ(Text): để mô tả tên hay thuộc tính của các đối tượng bản đồ như: nhãn(tên loại đất, tên chủ sử dụng, diện tích), tiêu đề, tứ cận, ghi chú…

I GIỚI THIỆU CÁC BƯỚC TIẾN HÀNH

I.1 MỤC ĐÍCH THÀNH LẬP BẢN ĐỒ

Bản đồ đang sử dụng hiện nay phần lớn là bản đồ giấy bao gồm rất nhiều loại khác nhau như: bản đồ địa hình, bản đồ địa chính, bản đồ hiện trạng sử dụng đất, bản đồ đất, và các bản đồ chuyên đề khác…Do đó tùy thuộc vào mục đích cụ thể mà thành lập bản đồ thích hợp Tuy nhiên hiện nay Tổng Cục Địa Chính qui định thống nhất dùng bản đồ địa hình và bản đồ địa chính làm bản đồ nền cơ sở trong toàn quốc Do đó tất cả các bản đồ dù là thành lập với mục đích nào cũng đều xây dựng trên nền bản đồ nền cơ sở trên

Các đối tượng bản đồ khi tồn tại dưới dạng số được thể hiện và lưu trữ trên những lớp thông tin khác nhau Vì vậy trước khi số hóa thành lập bản đồ số, các đối tượng cần thể hiện trên bản đồ phải được xác định trước cần phải lưu trử trên lớp thông tin nào

I.2 QUÉT BẢN ĐỒ

Quét bản đồ là quá trình chuyển các bản đồ được lưu trử trên giấy, phim, diamat, thành các tập tin dữ liệu dưới dạng ảnh(raster files), sau đó tùy thuôc vào phần mềm xử lý ảnh và phần mềm quản lý bản đồ hiện có mà chuyển các raster files sang các định dạng khác như: *.TIFF, *.RLE, *.EPS, *.PMB,…

Hiện nay trên thị trường có nhiều loại máy quét khác nhau về khổ giấy và về nhãn hiệu Về khổ giấy thông dụng nhất là khổ A4, A3 Về nhãn hiệu phổ biến nhất là hiệu EPSON và một số nhãn hiệu của tập đoàn Intergraph

Cách thức hoạt động của máy quét: Máy quét ghi nhận các ảnh bằng cách chiếu ánh sáng vào tài liệu cần quét(bản đồ, văn bản), sau đó ánh sáng đi ngược trở lại và được tiếp nhận bỡi một dãy các tế bào cảm quang gọi là thiết bị nạp đôi Bỡi vì các vùng tối trên giấy phản chiếu ít ánh sáng hơn và các vùng sáng của giấy phản chiếu nhiều hơn nên thiết bị nạp đôi có khả năng phát hiện ánh sáng phản chiếu từ mỗi vùng của ảnh Sau đó thiết bị nạp đôi sẽ chuyển các sóng ánh sáng được phản chiếu thành các thông tin dạng số, những thông tin này được biểu hiện bỡi sự kết hợp của 2 số 0 và 1(gọi là bit dữ liệu hay số nhị phân Binary) Cuối cùng phần mềm quét sẽ đọc các dữ liệu mà máy nhận được và tái tạo nó thành một raster file lưu trử trong máy tính

Đây là giai đoạn rất quan trọng trong việc thành lập bản đồ số từ bản đồ giấy vì nó ảnh hưởng trực tiếp đến chất lượng ảnh thông qua việc chọn độ phân giải khi quét Tuy nhiên việc chọn độ phân giải cao hay thấp còn tùy thuộc vào nhiều yếu tố bao gồm: chất lượng tài liệu gốc, mục đích sử dụng, dung lượng trống của đĩa cứng Cái giá phải trả cho một raster file có chất lượng cao là kích cở raster file đó sẽ lớn gây ra nhiều khó khăn cho việc lưu trử và chuyển đổi

Sau đây là yêu cầu về dung lượng lưu trữ đối với các độ phân giải khác nhau, áp dụng đối với cở ảnh 8,5" X 11"

Đơn vị tính: KB Độ phân giải(DPI)

Tùy thuộc vào phần mềm xử lý ảnh và phần mềm quản lý bản đồ hiện có mà chuyển thành các định dạng Raster files khác nhau Tuy nhiên mỗi định dạng khác nhau

• *.TIFF(Tagged Image File Format): thuộc dạng ảnh nhị phân(binary) là là dạng phổ biến nhất có khả năng lưu trữ các ảnh quét bằng nhiều độ phân giải, và kiểu nén khác nhau, đặc biệt là thích nghi với nhiều trình ứng dụng Đây là một dạng file ảnh của Microstation

• *.RLE thuộc dạng ảnh nhị phân Đây là một dạng file ảnh của Microstation

• *.EPS(Encapsulated Poscipt) thích hợp cho các bản vẽ vector nhưng lại không dùng cho lineart

• *.GIE là dạng dùng để lưu trử các ảnh gồm 256 màu hoặc 256 các bóng xám

• *.PSP là dạng ảnh nội của Adobe Photoshop

• *.JPEG là dạng file nén lưu trử màu sắc hặc các files thang độ xám

• *.PCX được sử dụng trong nhiều chương trình vẽ khác nhau cũng rất thích hợp cho các ảnh quét và rất thích nghi với cách sử dụng PC(máy tính cá nhân) Trong các dạng file ảnh trên file *.tiff, *.rle, *.jpg là các dạng file thông dụng nhất, ít tốn dung lượng đĩa khi lưu trữ, phù hợp với nhiều trình ứng dụng

I.4 NẮN ẢNH

Đây là bước quan trọng nhất trong quy trình thành lập bản đồ số vì nó ảnh hưởng đến toàn bộ độ chính xác của bản đồ sau khi được số hóa dựa trên nền ảnh Nắn bản đồ là quá trình chuyển đổi ảnh đang ở tọa độ hàng – cột của các điểm ảnh(pixel) về toạ độ trắc địa thực – hệ toạ độ điạ lý hoặc tọa độ phẳng Việc xác định toạ độ các điểm trên ảnh phải thật chính xác và trùng với bản đồ giấy Toạ độ một điểm được xác định trên ảnh và thực tế có sự sai lệch nhau, tùy thuộc vào tỷ lệ bản đồ và mục đích thành lập bản đồ mà sai số cho phép sẽ khác nhau các điểm định vị trên vừa định nghĩa vùng làm việc cho quá trình số hóa, vừa là cơ sở cho quá trình tiếp biên giữa các mảnh bản đồ trong quá trình biên tập và quản lý sau này

Tùy thuộc vào loại ảnh và thiết bị phần mềm, phần cứng hiện có mà có thể sử dụng các phần mềm nắn ảnh khác nhau Với những loại ảnh màu và ảnh theo thang độ xám(ảnh viễn thám, ảnh hàng không) nên sử dụng phần mềm I_RASC, GEOMEDIA, với những loại ảnh trắng đen(ảnh nhị phân) được quét theo chế độ Lineart nên sử dụng phần mềm I_RASB, MGE của Intergraph

Trước khi nắn ảnh phải thu thập số liệu tọa độ các điểm khống chế thật chính xác, các điểm hiển thị trên bản đồ phải rõ nét, nên lấy theo 4 góc khung của ảnh Tùy thuộc vào phần mềm nắn ảnh và phương pháp nắn mà có thể chọn số điểm khống chế là 4 điểm hoặc nhiều hơn Sau khi nắn nếu sai số vượt quá giới hạn cho phép phải thực hiện nắn lại

I.5 SỐ HÓA(VECTOR HÓA)

Vector hóa là quá trình biến đổi dữ liệu raster thành dữ liệu vector, hay nói cách khác đây là quá trình vẽ lại bản đồ giấy trên máy tính hoặc bàn số hóa nhằm tạo một bản vẽ dạng số(digital format) của bản đồ đó Hiện nay có rất nhiều phần mềm số hóa bao gồm Autocad, Mapinfo, Arcinfo, Microstation… Sau khi số hóa, tùy thuôc vào phần mềm số hóa mà dữ liệu vector sẽ được tổ chức trong các định dạng files khác nhau như với Mapinfo sẽ được lưu trử vào file *.TAB, với Microstation sẽ được lưu trử vào files

*.DGN, AutoCAD sẽ được lưu trữ với dạng file *.DXF…

Số hóa là công việc đòi hỏi tính chính xác và thẩm mỹ cao nhằm tạo ra sản phẩm với chất lượng tốt Hiện nay có các phương pháp số hóa tự động và bán tự động rất thuận lợi cho người thực hiện Tuy nhiên phương pháp này đòi hỏi chất lượng ảnh phải tốt điều này có liên quan đến chất lượng bản đồ giấy và việc chọn độ phân giải trong quá trình quét bản đồ Phương pháp số hóa bán tự động được thực hiện đối với phần mềm I_GECVEC và I_PACELVEC thuộc bộ phần mềm Mapping Office của tập đòan Intergraph

I.6 CHỈNH SỬA DỮ LIỆU

Kết quả quá trình số hóa là tạo ra dữ liệu Vector(digit format), tuy nhiên dữ liệu này chưa phải đã hoàn thiện và sử dụng được, các dữ liệu này được gọi là dữ liệu thô, cần phải qua một quá trình chỉnh sửa hợp lệ Quá trình này bao gồm các công đoạn: lọc bỏ điểm dư thừa(filter), làm trơn đường(smooth), loại bỏ các đối tượng trùng nhau, sửa các điểm cuối tự do và tạo các điểm giao

Phát hiện những lỗi trên là một việc rất khó khăn, do đó cần có phần mềm kiểm tra, phát hiện và tự động hiển thị lỗi Microstation cung cấp các Moduls thực hiện những công việc trên bao gồm: MFR Flag là modul phát hiện và hiển thị lỗi, MRF Clean là modul sửa lỗi tự động Ngoài ra trong Geomedia còn cung cấp một số công cụ tự động phát hiện và sửa lỗi trực tiếp, trong Mapinfo có chức năng Reshap để thay đổi hình dáng và sửa đổi cách hiển thị của đối tượng

I.7 KIỂM TRA – BỔ SUNG ĐỐI TƯỢNG

Sau khi chỉnh sửa dữ liệu là quá trình kiểm tra tính đầy đủ của đối tượng và độ chính xác của dữ liệu sau khi số hóa Quá trình này ảnh hưởng đến độ chính xác cũng như chất lượng của sản phẩm sau này Kiểm tra độ chính xác của dữ liệu là kiểm tra mức độ sai số giữa dữ liệu Raster và dữ liệu Vector(là độ lệch giữa các đường vector và tâm đường raster), thông thường sai số này phải <0,1mm tính theo tỷ lệ bản đồ Kiểm tra tính đầy đủ đối tượng nghĩa là kiểm tra và bổ sung đầy đủ các đối tượng cần thu nhận theo yêu cầu đề ra đối với từng loại bản đồ tài liệu Khi thực hiện công tác này người kiểm tra phải nắm được toàn bộ các thông số đồ hoạ quy định cho từng đối tượng, sử dụng thành thạo các công cụ sửa chữa và số hóa đối tượng để khi gặp các lỗi phải tiến hành xử lý ngay

I.8 TIẾP BIÊN

Không giống như các bản đồ trên giấy, công tác tiếp biên với các mảnh lân cận phải thực hiện ngay sau khi thu nhận và chỉnh sửa dữ liệu, các đối tượng dạng vùng tô màu phải chưa được tạo(polygon) bỡi vì sau khi đóng vùng và tô màu nền, các yếu tố dạng vùng rất khó tiếp biên với nhau

I.9 BIÊN TẬP VÀ TRÌNH BÀY BẢN ĐỒ

Dựa vào mục đích – yêu cầu của bản đồ cần thành lập, một lần nữa các đối tượng trên bản đồ được kiểm tra, thay đổi ký hiệu thích hợp và bố trí vị trí các đối tượng nhằm đảm bảo tính tương quan về địa hình cũng như tính thẩm mỹ của bản đồ

Hiện nay có rất nhiều phần mềm xử lý bản đồ, cách tổ chức và quản lý dữ liệu không gian và dữ liệu thuộc tính ở các phần mềm có khác nhau, nhưng quy trình biên tập chuyển từ bản đồ giấy thành bản đồ số nhìn chung là giống nhau Với sự phát triển của công nghệ thông tin cùng vớí nhu cầu về tổ chức xây dựng cơ sở dữ liệu quốc gia, hiện nay việc thành lập bản đồ số thay thế bản đồ giấy là rất cần thiết và là nhiệm vụ cấp bách

II TẠO DỮ LIỆU VECTOR TỪ ẢNH QUÉT SCANNER BẰNG PHẦN MỀM

MICROSTATION AND MAPPING OFFICE

II.1 GIỚI THIỆU CHUNG

- Giới thiệu mạng nội bộ(LAN): Máy chủ, máy trạm, các chế độ đăng nhập hệ thống mạng, các ổ đĩa mạng, ổ đĩa cứng Nội qui phòng máy

- Tạo đường dẫn riêng cho mỗi sinh viên: D:\<tênlớp>\<tênSV>\ (sử dụng Window Explorer để tạo)

- Khởi động MicroStation SE hoặc MicroStation J để mở file design theo địa chỉ: G:\data\dgn\p4\dc01.dgn

- Sắp xếp các công cụ:

+ Tools/Primary: Công cụ quản lý thuộc tính đối tượng

+ Tools/Standard: Công cụ quản lý file design

+ Tools/Main/Main: Thanh công cụ chính

+ File/Save Setting: Lưu trạng thái làm việc

- Sử dụng các công cụ điều khiển màn hình

+ Update view: Quét sạch mành hình

+ Zoom in: Phóng to

+ Zoom out: Thu nhỏ

+ Window area: Phóng to, thu nhỏ 01 phần màn hình

+ Fit view: Đưa tất cả các đối tượng vào cửa sổ màn hình

+ Rotate view: Quay khung nhìn

+ Pan view: Di chuyển màn hình theo hướng bất kỳ

+ View period, View next: Xem màn hình trước hoặc sau 01 thao tác

- Đóng, mở các cửa sổ làm việc: Window\ Open/Close\: Chọn các cửa sổ cần

đóng,u!ở

- Điều khiển các lớp(Level): Setting\Level\Display hoặc Ctrl_E

- Xem thông tin(thuộc tính) của đối tượng

+ Elements / Information

+ Double clik vào đối tượng cần xem thông tin

Có thể xem thông tin đối tượng bằng cách: Chọn đối tượng(bằng công cụ Element selection), bấm đồng thời tổ hợp phí Ctrl_I

Ví dụ: Xem thông tin các đối tựơng: Ranh thửa, đường giao thông, nhản thửa

của các đối tượng trong file design dc01.dgn

- Thay đổi thuộc tính đối tượng

+ Chọn công cụ Change Element Attribute

+ Xác định (đánh dấu v) vào thuộc tính cần thay đổi

+ Chọn các giá trị cần thay đổi: Level, Color, Style, Weight

+ Click vào đối tượng cần thay đổi

Click vào các số từ 1 đến 63 để:

Bật Tắt Các lớp(Level)

Thuộc tính của đối tượng chỉ thay đổi khi đánh dấu v vào thuộc tính

đó Có thể thay đổi tất cả các thuộc tính hoặc chỉ thay đổi 1 vài

thuộc tính theo ý muốn

Để thay đổi thuộc tính cho đồng thời nhiều đối tượng, trước tiên phải chọn tất cả các đối tượng cần thay đổi thuộc tính, sau đó thực hiện các bước như trên

Ví dụ: Chuyển các đối tượng ranh giới thửa trong file dc01 sang lớp 22, màu 1

- Chọn đối tượng theo thuộc tính

+ Edit / Select by Attibute

+ Chọn Excute để chọn đối tượng

Ví dụ: Chọn các đối tượng là Line String, màu 5, Level 10

I.2 SỬ DỤNG CÔNG CỤ

Cách sử dụng các phím chuột:

+ Phím trái: Data: bắt đầu 01 lệnh

+ Phím phải: Reset: kết thúc 01 lệnh

+ Phím trái+phải: Snap: bắt điểm

+ Cách bắt điểm: tại vị trí cần bắt điểm: Bấm đồng thời phím trái và phải chuột, click data, click reset

- Line:

+ Chọn công cụ Place line

Chọn lớp(Level) chứa

đối tượng(trường hợp

này chọn tất các các

lớp)

Chọn kiểu đối tượng

Chọn thuộc tính

+ Đặt các thông số trong: Length: chiều dài và Angle: Góc hợp với phương ngang + Click Data(trái chuột)vào vị trí đặt line

+ Click Reset(Phải chuột)

Ví dụ: Vẽ đường thẳng với chiều dài 100m, góc hợp với phương ngang 300

- Smart line:

+ Chọn công cụ Place Smart line

+ Click data vào điểm khởi đầu

+ Click data vào các điểm tiếp theo, các đoạn thẳng gọi là các Segment

+ Click reset để kết thúc

- Multi line:

+ Chọn công cụ Place Multi line

Cách vẽ tương tự như vẽ Line

- Stream line:

+ Chọn công cụ: Place Sream line

+ Lúc này con trỏ chuột có chức năng như cây bút chì, trong qúa trình v4 không cần giữ phím chuột(Left mouse release)

+ Click reset để kết thúc

- Curve:

+ Chọn công cụ Place point or sream curve

+ Method: có 02 phương pháp:

Point: Vẽ đường cong theo đỉnh điểm Stream: Vẽ tương tự như Stream line + Click data vào điểm khởi đầu, Click vào các điểm tiếp theo

+ Click reset để kết thúc

- Shap:

+ Chọn công cụ Place Shape

+ Chọn các chế độ

Length và Angle thể hiện chiều dài(cạnh) và góc của đa giác Area, Fill type: tính chất vùng của đối tượng

Fill color: Màu nền + Click data vào điểm khởi đầu, click vào các điểm tiếp theo và trở về điểm đầu thực hiện Snap(bắt điểm)

Ghi chú: để xem được màu nền của đối tượng dạng vùng, chọn Setting / View attibutes, đánh dấu chọn vào mục Fill và chọn apply để kết thúc

- Text:

+ Chọn công cụ Place text

+ Nhập chữ vào cửa sổ Text Edittor

Đặt các thông số và các chế độ như sau:

Method: Hướng đặt Text, có các chế độ sau:

Height: Chiều cao của chữ

Width: Chiều rộng của chữ

Font: Font chữ Có thể chọn theo giá trị(nếu nhớ giá trị của mỗi font) Các fonts tiếng việt phải được cài đặt trong môi trường MicroStation bằng chức năng Install Fonts

Jutificaton: Vị trí canh chữ(Center center: canh giữa, Top left,….)

+ Click vào vị trí cần đặt Text

Ví dụ: - Nhập chữ Địa Chính, chọn Method là Origin, Height: 2, Width: 2, Jutification: Center center

- Vẽ 01 đường cong bất kỳ (chọn công cụ Curve), đặt chữ Sông Đồng Nai phía trên đường cong đó

- Vẽ 03 đường cong(công cụ Curve) là 03 đường bình độ có độ cao liên tục là

100, 200, 300 như hình sau:

- Copy and Increament text: Copy tăng dần(với các text dạng số)

+ Chọn công cụ: Copy and increment text

+ Đặt Giá trị tăng trong Tag increment

+ Click vào số cần copy, mỗi lần Click, sẽ tạo

ra số mới = số củ + giá trị đặt trong tag

increment

+ Click reset để kết thúc

Ví dụ: Nhập vào số 1000, sau đó chọn công cụ Copy and increment text để copy ra các số đến 1010 Chọn Tag increment là 1

- Drop element: Chia cắt đối tượng

+ Chọn công cụ Drop element:

+ Chọn kiểu đối tượng: Complex, Line

String/Shapes, Multi line…

Đặt tự do(ở vị trí bất kỳ) theo phương ngang

Đặt phía trên đối tượng Đặt phía dưới đối tượng Đặt trên đối tượng Đặt dọc theo đối tượng

+ Click vào đối tượng cần Drop

Tùy thuộc vào kiểu đối tượng mà đối

tượng sẽ được chia cắt Ví dụ

đối tượng là Text thì sẽ chia các từ (Words) thành các ký tự (Letters), hay đối tượng là Line String/Shapes thì sẽ được chia thành các Segment(lines)…

Chức năng này dùng để điều chỉnh, thay đổi hình dạng của đối tượng

Đối tượng trên sau khi Drop như sau:

- Creat complex chain: Gom nhóm các đối tượng Ngược lại với Drop element, Creat comlex chain sẽ kết nối các đối tượng riêng lẽ thành một khối

+ Chọn công cụ: Creat comlex chain

+ Click vào các đối tượng cần Creat

+ Click reset để kết thúc

- Creat comlex Shape: Tạo vùng cho đối tượng

+ Chọn Công cụ Creat comlex shape

+ Đặt các chế độ như sau:

Method: phương pháp tạo vùng

Area, Fill type: tính chất vùng

Fill color: màu nền

Nếu muốn tô màu nền cho đối tượng

phải chọn các chế độ như trên

+ Click vào từng segment(line) của đối tượng

+ Click data vào vị trí bất kỳ

+ Click reset

Ví dụ: sử dụng công cụ Smart line vẽ 02 vùng như trên, tạo vùng cho đối tượng theo các chế độ trên

- Group Hole: Tạo vùng thủng

+ Chọn công cụ Group hole

+ Click data vào đối tượng lớn(Solid element)

+ Click data vào đối tượng nhỏ(hole element)

+ Click data vào vị trí bất kỳ

+ Click reset

Ví dụ: Vẽ 02 đối tượng dạng vùng lồng vào nhau, tạo vùng thủng cho đối tượng lớn theo đối tượng nhỏ(vùng thủng là đối tượng nhỏ)

- Copy Elements:copy đối tượng

+ Chọn công cụ: Copy element

+ Click vào đối tượng cần copy

+ Click vào vị trí mới cần đặt đối tượng

Solid element Hole element

+ Click reset để kết thúc

- Move Parareled: Copy song song

+ Chọn công cụ Move parareled

Đánh dấu chọn v vào mục make copy

Đặt khoảng cách copy trong Distance

+ Click vào đối tựơng cần copy

+ Cick về hướng cần copy(1 lần click/1đối tượng)

+ Click reset để kết thúc

Ví dụ: sử dụng công cụ Place line để vẽ 02 cạnh góc vuông với chiều dài 100m, sử dụng công cụ Move paralled để copy các đối tượng tạo lưới ô vuông với khoảng cách giữa các cạnh liên tục là 10m(như hình sau)

- Mirror: Copy/di chuyển đối xứng

+ Chọn công cụ Mirror

+ Chọn các chế độ:

Mirror about: Trục đ/xứng

Horizontal: Ngang Vertical: Đứng Đánh dấu chọn(v) vào các mục tương ứng: Mirror text: copy text, Mirror multiline Offsets: copy vùng, LineString

+ Click vào đối tượng cần copy đối xứng

+ Click data tại vị trí cần đặt đối tượng

+ Click reset để kết thúc

- Place Cell: vẽ cell(ký hiệu)

+ Chọn Element/Cell: Mở thư viện cell

+ Chọn File(trong cửa số Clell library)/Attach Xác định đường dẫn đến thư viện Cell cần mở, chọn thư viện cell, chọn OK

+ Chọn tên Cell cần vẽ

+ Chọn Placement

+ Đóng cửa sổ này lại

+ Chọn công cụ Place active cell

Active Cell: tên cell được chọn trong thư viện cell, Active angle: góc đặt cell, X Scale, Y Scale: tỷ lệ cell theo chiều ngang và chiều cao

+ Click vào vị trí cần đặt Cell

+ Click reset để kết thúc

Ví dụ: Mở thư viện cell trong D:\Famis\System\d_chinh.cell, vẽ cell với tên CG, góc đặt cell là 0, tỷ lệ 1:1

II.2 BƯỚC CHUẨN BỊ

- Trước tiên phải xác định mục đích thành lập bản đồ để thu thập và chọn lựa các đối tượng cần thiết Xác định những dữ liệu đã có, những dữ liệu nào cần thu thập tạo mới để giảm thiểu chi phí và thời gian công việc Trên cơ sở nguồn dữ liệu, trang thiết bị và phần mềm hiện có, xác định nên sử dụng phần mềm nào và qui trình thực hiện ra sao Do hiện nay có rất nhiều phần mềm và qui trình số hóa - biên tập bản đồ số, nên việc chọn hệ thống phần mềm và qui trình phù hợp là rất cần thiết Ơ ûđây chúng tôi chọn hệ thống phần mềm Microstation and Mapping Office và chỉ thực hiện đến bước số hóa tạo dữ liệu Vector(dữ liệu không gian)

- Thu thập các tài liệu, số liệu có liên quan đến bản đồ cần thành lập Trong quá trình thu thập cần đánh giá tính thời sự của tài liệu, riêng đối với bản đồ cần đánh giá chất lượng và loại giấy để có hướng giải quyết thích hợp cho giai đọan quét bản đồ sau này

II.3 QUÉT BẢN ĐỒ

Quét bản đồ là quá trình chuyển các bản đồ được lưu trử trên giấy, phim, diamats, thành các tập tin dữ liệu dưới dạng ảnh(raster files) Đây là giai đoạn rất quan trọng trong qui trình, vì nó ảnh hưởng trực tiếp đến chất lượng ảnh thông qua việc chọn độ phân giải khi quét Tuy nhiên việc chọn độ phân giải cao hay thấp còn tùy thuộc vào nhiều yếu tố bao gồm: chất lượng tài liệu gốc, mục đích sử dụng, dung lượng trống của đĩa cứng Cái giá phải trả cho một raster file có chất lượng cao là kích cở raster file đó sẽ lớn gây ra nhiều khó khăn cho việc lưu trử và chuyển đổi Về định dạng ảnh quét nên chọn định dạng *.TIFF hoặc *.RLE, đây là dạng ảnh nhị phân(binary format image) có

kích cở file tương đối nhỏ rất thuận tiện cho việc số hóa và trao đổi dữ liệu sau này Về độ phân giải nên chọn từ 75 dpi đến 200 dpi tùy thuộc vào chất lượng tờ bản đồ quét II.4 THIẾT KẾ CHUNG

II.4 1 Tạo File Design

Files design là files dữ liệu của Microstation có dạng *.dgn trong đó bao gồm cả dữ liệu không gian và dữ liệu thuộc tính của các đối tượng đồ họa Dữ liệu lưu trong Files Design được phân thành các lớp(Level) Một file design có 63 lớp được đánh số từ 01 đến 63

Thao tác:

khởi động Microstation, trong hợp thoại Microstation Manager chọn File/new, đặt tên file design và đường dẫn trong cửa sổ Creat design file, chọn seed file trong mục Select

* Định nghĩa seed file: Seed file là một file design trắng trong đó chứa các thông số qui định cơ sở toán học cho bản đồ và chế độ làm việc với Microstation như:

- Hệ tọa độ chính(Primary coordinate system) bao gồm kinh tuyến gốc(Longtitue of origin), vĩ tuyến gốc(Latitute of origin), hệ số dịch chuyển dốc tọa độ(False easting), ellipsoid

- Hệ đơn vị đo(Working unit) bao gồm đơn vị đo chính(Master unit), đơn vị đo phụ(sub unit), độ phân giải(Resolution)

Chọn Seed file là chọn cơ sở toán học cho bản đồ, do đó những bản đồ có cơ sở toán học giống nhau thì phải chọn cùng Seed file Seed file được tạo trong modul Nucleus của MGE

II.4 2 Tạo bảng phân lớp đối tượng: Feature Table

- Bảng phân lớp đối tượng gom các đối tượng(Features) trên bản đồ thành từng nhóm riêng biệt(Catories) và cho phép phân lớp(Level), mô tả thuộc tính đồ họa của từng

đối tượng riêng biệt Công đọan này được thực hiện bằng phần mềm I_GEOVEC, là một phần mềm thuộc bộ Mapping Office chạy trên nền Microstation

- Các thuộc tính đồ họa của một đối tượng địa lý(Feature)

+ Code: Mã đối tượng(là duy nhất)

+ Name: Tên đối tượng

+ Level: Lớp dữ liệu Các đối tượng có cùng tính chất nên đặt trên một lớp

+ Color: màu

+ Weight: độ rộng(lực nét)

+ Style: Kiểu thể hiện

Thao tác: Chọn Start/I_GEOVEC/Feature table editor, xuất hiện cửa sổ Creat/Edite Feature table, chọn Ceate đặt tên và đường dẫn cho file Feature table(*.tbl)

+ Name: xác định đường dẫn và tên file có sẵn

+ Creat: tạo file Feature table mới

+ File: đặt tên file mới

+ Chọn OK, xuất hiện cửa sổ Feature Table Editor Command Window

Tạo nhóm đối tượng(Category)

Tên Feature Table

Chọn Edit/Creat – Edit Category

Add: thêm mới một Category(nhóm đối tượng), bấm phím Tab

Edit: Sửa Category

Delete: Xóa Category

Chọn OK để kết thúc việc tạo nhóm đối tượng

Tạo đối tượng(Feature)

Trở về cửa số Feature Table Editor Command Window

Chọn Edit/Creat – Edit Feature

Chọn các nhóm đối tượng ở mục Creat/Edit Category Các Category sẽ hiển thị trên Active Category

Active Feature Code: đặt mã đối tượng, mã đối tượng là duy nhất

Active Feature Name: đặt tên đối tượng

Apply: gán thuộc tính cho từng đối tượng

Gán thuộc tính cho đường

Gán thuộc tính cho chữ Gán thuộc tính cho vùng

Mỗi loại đối tượng có các thuộc tính khác nhau, tuy nhiên có một số thuộc tính chung mà các đối tượng đều phải được xác định là: lớp(Level), lực nét(Weight) và màu sắc(Color) Sau đây là các thuộc tính của từng đối tượng

Trở về cửa sổ Feature Table Editor Command Window, chọn File\Save để lưu lại

II.5 TẠO THƯ VIỆN CELL, ĐỊNH NGHĨA CELL

Thư viện Cell là tập hợp các ký hiệu (symbol) đã được định nghĩa sẵn khi cần sử dụng

ta chỉ cần gọi tên Cell và đặt ngay vị trí thích hợp

1 Tạo thư viện Cell: Cell Library

+ Chọn Element/Cell, xuất hiện cửa số Cell Library

+ Chọn File(trong cửa sổ Cell library)/New

File: Đặt tên thư viện Cell

Drives: Chọn ổ đĩa

Drectories: Chọn đường dẫn

Select: Chọn Seed file

+ Chọn OK để kết thúc

Ví dụ: Tạo thư viện Cell tên kyhieu lưu

Trong D:\<QL….>\

2 Vẽ ký hiệu: sử dụng các công cụ của MicroStation để vẽ

3 Chọn công cụ Fence bao quanh ký hiệu cần tạo Cell

Thuộc tính của các đối tượng dạng đường(Line)

Thuộc tính của các đối tượng dạng

tượng(Pattern)

Fence đtượng Chọn tâm Cell

Chọn công cụ Define Cell Origin

Click data vào vị trí làm tâm Cell(nên chọn điểm trọng tâm của ký hiệu)

4 Chọn Element/Cell

+ Chọn Create

Name: Nhập vào tên Cell(có thể viết tắt)

Decription: Phần mô tả tên Cell

+ Chọn Create

Ví dụ: Định nghĩa Cell cho các ký hiệu sau, lưu trong thư viện kyhieu vừa tạo:

Name: CBT Decription: Cau Be Tong

Name: ML Decription: Mac Luoi

Name: 1L Decription: Lua 01 Vu

Name: 2L Decription: Lua 02 Vu

Name: 3L Decription: Lua 03 vu

Chú ý: Name(tên) cell trong một thư viện(Cell library) không được trùng nhau Để sửa tên và phần mô tả cho mỗi cell, chọn cell đó và chọn Edit, sau khi thay đổi xong chọn Modify Để vẽ cell ra màn hình, chọn cell đó và chọn mục Placement trong cửa sổ Cell library

II.6 NẮN ẢNH

Mục đích:

Đưa tờ ảnh(tờ bản đồ) về đúng tọa độ mà nó đang mang Có thể là hệ tọa độ giã định hoặc hệ tọa độ chính quy Làm cơ sở cho việc ghép biên(đối với nhiều tờ bản đồ gần nhau) và chồng lớp dữ liệu(Over lay) sau này

Yêu cầu: để nắn ảnh cần có các dữ liệu sau:

- Tờ ảnh(dạng Format là *.rle hoặc *.tif): Tên file và đường dẫn

- Vị trí và giá trị các điểm khống chế: giã định hoặc chính quy

- Yêu cầu về giá trị sai số cho phép đối với tờ ảnh cần nắn

- Phần mềm: MicroStation và I_RasB

Thao tác:

Bước 01: Tạo File design: Tạo file design chứa các điểm khống chế và tờ ảnh Đây sẽ là file chứa dữ liệu vector sau này Chú ý chọn seed file cho phù hợp với hệ tọa độ của tờ ảnh đang nắn Đặt đường dẫn và tên file cho phù hợp

Bước 02: Mở ảnh(xác định giá trị và vị trí các điểm khống chế)

- Khởi động I_RasB

- Chọn File design vừa tạo ở bước 01

- Chọn File/Open

+ File: Đường dẫn đến file ảnh Có thể chọn mục List Directory để xác định

+ Layer: Lớp ảnh

+ Color: Màu của các đối tượng trên tờ ảnh

+ Chế độ mở ảnh:

Interactive placement by rectangle: mở ảnh bằng cách vẽ hình chữ nhật xác định vị trí đặt ảnh(mở lần đầu tiên)

Use raster file header transfomation: IrasB tự động mở ảnh thông quan file chuyển đổi(đối với những ảnh đã được nắn)

+ Invert foreground/background data: xác định màu chọn trên là màu nền

+ List Directories: Xác định đường dẫn đến tờ ảnh

+ Preview: Xem trước tờ ảnh

+ Open: Mở tờ ảnh

- Dgad chuột vẽ hình chữ nhật nơi đặt tờ ảnh

- Chọn công cụ Zoom in, Zoom out để phóng to, thu nhỏ tờ ảnh

- Xác định giá trị và vị trí các điểm khống chế: Vẽ lại vị trí và giá trị các điểm khống chế ra giấy nháp

Sau khi xem xong, đóng ảnh để chuẩn bị cho việc nhập các điểm khống chế Để đóng tờ ảnh đang mở, chọn: File/Close/All Layers

Bước 03: Nhập điểm khống chế

- Đặt thuộc tính cho điểm khống chế: Nhập điểm khống chế bằng cửa sổ

lệnh(command windows) Trước khi nhập nên đặt thuộc tính đồ họa cho các điểm khống chế bao gồm:

+ Level: theo qui định(nếu có qui phạm), nếu không có qui định, nên đặt ở level 1 + Color: Nên chọn màu sao cho dễ nhận thấy(khác với màu của tờ ảnh)

+ Style: để mặc định là 0

+ Weight: Nên chọn lực nét lớn(từ 2-4) để dễ nhận thấy

Các thuộc tính đồ họa trên được đặt trong thanh Primary

- Nhập giá trị các điểm khống chế:

+ Chọn công cụ: Place active point

+ Click data vào cửa sổ lệnh

+ Nhập giá trị từng điểm theo trình tự sau:

xy=y1,x1 Enter trong đó: y1,x1 là giá trị tọa độ của điểm thứ nhất Thực hiện tương tự với các điểm còn lại

+ Để xem vị trí các điểm vừa nhập chọn công cụ Fit view

Bước 04: Mở ảnh: mở theo chế độ 01: Interactive Placement by rectangle Đặt tờ ảnh bao quanh các điểm khống chế vừa nhập(càng chính xác càng tốt) Nếu sai lệch lớn có thể đóng tờ ảnh và mở lại

Bước 05: Nắn sơ bộ:

- Chọn View/Placement/Match point all layers

- Nhập điểm khống chế thứ 1 trên tờ ảnh: Enter raster reference point

Click data vào điểm khống chế thứ 1 trên ảnh

- Nhập điểm khống chế thứ 2 trên tờ ảnh

Enter distance point in raster layer Click

Data vào điểm khống chế thứ 2 trên tờ ảnh

Nên chọn 02 điểm này là 02 điểm góc khung theo đường chéo

- Nhập điểm khống chế thứ 1 tương ứng trên file design

Enter Design file reference point Cilck data

Vào điểm thứ nhất tương ứng trên file design

- Nhập điểm khống chế thứ 2 tương ứng trên file design

Enter distance point in design file Click data

Vào điểm thứ 2 tương ứng trên file design

Sau đó tờ ảnh tự động co dãn và dịch chuyển các điểm khống chế vừa chọn về gần các điểm khống chế trên file design Nên lưu lại tờ ảnh trước khi nắn chính xác Vì trong qúa trính nắn chính xác có thể ảnh bị vặn xoắn hoặc bị méo

Bước 06: Nắn chính xác

Đây là bước quyết định độ chính xác của tờ ảnh và cả hệ thống bản đồ được làm trên nền ảnh này Trước khi nắn chính xác phải xác định được rõ các điểm khống chế tương ứng trên ảnh và trên lưới km Đây là quá trình xác định lại một lần nữa vị trí các điểm khống chế trên ảnh(file raster) và trên lưới tọa độ(file design), hai điểm này càng trùng nhau thì độ chính xác của bản đồ càng cao và ngược lại

- Chọn công cụ nắn Warp trên thanh công cụ I_RASB( )

- Lần lượt chọn các điểm khống chế trên ảnh và trên file design

Enter suorce point ư1: Click data chọn điểm khống chế

Thứ nhất trên tờ ảnh

Enter destination point ư1 Click data chọn điểm khống

Chế thứ nhất tương ứng trên file design

Thực hiện tương tư với càc cặp điểm khống chế khác

Sau khi chọn xong các điểm khống chế, bấm phải chuột

Để đánh giá sai số và chọn phương pháp nắn

Các mô hình nắn(Transfomation models)

+ Helmert: Thực hiện qúa trình quay và thay đổi tỷ lệ ảnh raster, yêu cầu tối thiểu 02 điểm khống chế

+ Projective: Thường sử dụng để nắn những dữ liệu bị vặn xoắn hoặc bị méo, số điểm khống chế ít nhất là 04

+ Affine (từ 1 đến 5): Đây là phương pháp thường được sử dụng nắn ảnh dựa vào các điểm khống chế đã xác định, từ Affine 1 đền Affine 5 số điểm khống chế yêu cầu lần lượt là: 03, 06, 10, 15, 21 điểm

+ Đánh giá sai số: có 02 loại sai số:

Standar error: Sai số trung bình của các điểm khống chế

SSE: Sai số của từng điểm khống chế Thông thường nên sử dụng SSE để đánh giá sai số theo công thức sau:

giá trị SSE < hạn sai cho phép X mẫu số tỷ lệ bản đồ

Nếu những điểm nào có giá trị SSE vượt qúa giới hạn trên phải tiến hành xác định lại

+ Tiến hành nắn chọn Perform Warp

Lưu lại ảnh đã nắn với tên hiện hữu hoặc với một tên khác, chọn

Chú ý: Sau khi nắn nên lưu lại với một tên khác để giữ lại file gốc

Ví dụ:

- Tạo file design dc15.dgn lưu trong D:\ql27, chọn seed_file là seed_bd.dgn lưu trong G:\seed_bd.dgn

- Mở tờ ảnh trên g:\data\raster\dc15.rle

- Lưu file ảnh trên sang D:\ql27\dc15.rle

- Nắn tờ ảnh trên

II.7 TẠO BẢNG PHÂN LỚP ĐỐI TƯỢNG(FEATUR TABLE)

- Tạo Bảng phân lớp đối tượng là tiến hành gom các đối tượng(Features) trên bản đồ thành từng nhóm riêng biệt(Categories) và cho phép phân lớp(Level), mô tả thuộc tính đồ họa của từng đối tượng riêng biệt Công đọan này được thực hiện bằng phần mềm I_GEOVEC, là một phần mềm thuộc bộ Mapping Office chạy trên nền Microstation

- Các thuộc tính đồ họa của một đối tượng địa lý(Feature)

+ Code: Mã đối tượng(là duy nhất)

+ Name: Tên đối tượng

+ Level: Lớp dữ liệu Các đối tượng có cùng tính chất nên đặt trên một lớp

+ Color: màu

+ Weight: độ rộng(lực nét)

Lưu lại với tên hiện hữu Lưu lại với tên khác Lưu theo từng lớp

+ Style: Kiểu thể hiện

Thao tác: Chọn Start/I_GEOVEC/Feature table editor, xuất hiện cửa sổ Creat/Edite Feature table, chọn Ceate đặt tên và đường dẫn cho file Feature table(*.tbl)

+ Name: xác định đường dẫn và tên file có sẵn

+ Creat: tạo file Feature table mới

+ File: đặt tên file mới

+ Directories: Xác định đường dẫn lưu file mới

+ Chọn OK, xuất hiện cửa sổ Feature Table Editor Command Window

Tạo nhóm đối tượng(Category)

Chọn Edit/Creat – Edit Category

Add: thêm mới một Category(nhóm đối tượng), bấm phím Tab

Edit: Sửa Category

Delete: Xóa Category

Tên Feature tb

Table

Active Category: Đặt tên nhóm đối tượng

Chọn OK để kết thúc việc tạo nhóm đối tượng

Nhóm đối tượng(category) sẽ được hiển thị trong cửa sổ Categories

Tạo đối tượng(Feature)

Trở về cửa số Feature Table Editor Command Window

Chọn Edit/Creat – Edit Feature

Chọn các nhóm đối tượng ở mục Creat/Edit Category Các Category sẽ hiển thị trên Active Category

Active Feature Code: đặt mã đối tượng, mã đối tượng là duy nhất

Active Feature Name: đặt tên đối tượng

Apply: gán thuộc tính cho từng đối tượng

Mỗi loại đối tượng có các thuộc tính khác nhau, tuy nhiên có một số thuộc tính chung mà các đối tượng đều phải được xác định là: lớp(Level), lực nét(Weight) và màu sắc(Color) Sau đây là các thuộc tính của từng đối tượng

Gán thuộc tính cho đường

Gán thuộc tính cho chữ

Gán thuộc tính cho vùng

Trở về cửa sổ Feature Table Editor Command Window, chọn File\Save để lưu lại

Ví dụ: tạo bảng phân lớp đối tượng sau lưu theo đường dẫn:

D:\QL16\ Tên Feature table là pldt.tbl

Category Feature Level Color Style Weight Font

Thuộc tính của các đối tượng dạng đường(Line)

Thuộc tính của các đối tượng dạng chữ(Text)

Kiểu trải nền cho đối tượng(Pattern)

II.8 SỐ HÓA - TẠO DỮ LIỆU VECTOR(DIGITIZING)

Tùy vào chất lượng ảnh quét và phần mềm hiện có mà chọn phương pháp số hóa phù hợp Nếu chất lượng ảnh tốt nên số hóa bằng phần mềm I_GEOVEC và I_PACEVEC với 02 phần mềm này có chức năng số hóa bán tự động Ngược lại nếu chất lượng ảnh quét không cao, nên số hóa bắng các công cụ của Microstation Qúa trình số hóa các đối tượng trên nền ảnh cần sử dụng các phần mềm sau: Microstation, I_rasB, I_geovec, MSFC, MRF_Clean, MRF_Flag

Số hóa bán tự động là quá trình tự động tạo dữ liệu Vector sau khi người sử dụng xác định được đối tượng cần số hóa Khi chất lượng ảnh quét không tốt hoặc đối tượng qúa phức tạp thì cần có sự hỗ trợ của người sử dụng để xác định hướng đi tiếp theo

Các files dữ liệu cần thiết cho qúa trình số hóa: *.dgn chứa các điểm khống chế và lưới km, *.tbl định nghĩa bảng phân lớp đối tượng, *.cell và *.rsc chứa các ký hiệu dạng điểm và đường, *.tiff, *.rle là các dạng files ảnh

Sau đây là các bước số hóa bằng phần mềm I_GEOVEC

Bước 01: Khởi động phần mềm I_GEOVEC

Bước 02: Chọn đường dẫn và file design

chứa các điểm khống chế và lưới km trong

cửa sổ Open Design Files

Bước 03: Chọn bảng phân lớp đối tượng(Feature table)

trong cửa sổ Select active feature table Sau đó file design

với các điểm khống chế và lưới km được mở, chọn chế độ

Fit view để nhìn được toàn bộ các nội dung trên

Bước 04 : Khi khởi động phần mềm I_GEOVEC, phần mềm I_RASB sẽ được khởi động theo Chuyển sang phần mềm I_RASB để mở file ảnh (đã nắn) cần số hóa Chọn các chế độ và đặt các thông số trong cửa sổ I_RASB LOAD như sau:

- File: chọn đường dẫn và tên file ảnh cần số hóa

- Color: chọn màu cho ảnh được mở, mỗi màu tương ứng với một số tự nhiên 0, 1, 2, 3, 4

- Chọn chế độ mở ảnh:

+ Use raster file header transfomation: đối với những ảnh đã được nắn

+ Interactive placement by rectangle: đối với những ảnh chưa được nắn

- Open để mở ảnh(đã được nắn)

Bước 05: Đặt chế độ tự động điều khiển màn hình

I_geovec cho phép định nghĩa một vùng làm việc(hình chữ nhật)

cùng với các chế độ phóng to thu nhỏ ảnh(Auto Zoom) trong qúa

trình làm việc Nghĩa là con trỏ chuột sẽ tự động di chuyển vào

giữa màn hình(vùng được định nghĩa) khi số hóa ra khỏi vùng làm

việc

Thao tác: chọn Application/Geovec/Rference/View

đánh dấu chọn các chế độ sau:

- Auto move, chọn Define và dùng mouse xác

định vùng định nghĩa trên màn hình Đây là

chế độ tự động dịch chuyển màn hình

- Auto Zoom, chọn Apply để xác định chế

độ tự động phóng to thu nhỏ màn hình khi

số hóa

- Để sử dụng lại các chế độ này cho các files

khác chọn Layout/Save as và đánh vào

một tên bất kỳ

Bước 06: Chọn đối tượng số hóa: Trước khi số hóa bất kỳ đối tượng nào đều phải chọn đối tượng đó trong bảng phân lớp đối tượng(Feature Table)

Thao tác: Chọn công cụ Select Feature, chọn đối tượng cần số hóa(điểm, đường, vùng hoặc chữ) trong bảng Feature collection

Bước 07: Chọn công cụ số hóa: chọn công cụ Traceline string, đặt các chế độ cho công cụ này như sau:

- Raster Mode, chọn Revers vedeo để số hóa vào

giữa 02 đường(đối với những đường nét đôi)

- Intersection: với các chế độ sau:

+ Stop: co trỏ sẽ ngưng tại những điểm đứt

quảng trên ảnh

+ Left: con trỏ sẽ tự động rẽ trái tại những chổ

giao nhau

+ Right: con trỏ sẽ tự động rẽ phải tại những

điểm giao nhau

+ Straight: con trỏ sẽ đi thẳng tại những điểm giao nhau

- Vector snap: có 02 chế độ sau:

+ Ignore: không bắt điểm

+ Snap to: tự động bắt vào các điểm có khoảng cách <= giá trị đặt trong hộp thoại Setup

Bước 08: Số hóa đối tượng trên nền ảnh: Sau khi chọn công cụ số hóa, bấm phím Data vào đường Raster, con trỏ sẽ tự động chạy theo đường Raster đó đến khi gặp những đoạn giao nhau hoặc ngắt quảng thì dừng lại, đưa con trỏ qua vị trí đó và bấm tiếp phím Data, con trỏ sẽ tiếp tục chạy đến hết đường Raster Bấm phím Reset, con trỏ sẽ đổi hướng và tiếp tục chạy theo đường Raster Lặp lại các thao tác trên cho các đường Raster tiếp theo Khi kết thúc một đường, muốn ngắt lệnh bấm liên tiếp 02 lần phím Reset

Chú ý: trong quá trình số hóa, có trường hợp con trỏ số hóa vượt ra ngoài đường Raster,

ta sử dụng công cụ Remove Line Points(tương tự lệnh Undo trong các trình ứng dụng khác) Cách sử dụng như sau:

Khi con trỏ số hóa vượt ra ngoài đường Raster, chọn công cụ Remove Line Points, kéo con trỏ trở về phía trong đường Raster và tiếp tục số hóa

Trong quá trình số hoá dữ liệu Vector sẽ được cập nhật tự động vào file Design

II.9 SỬA LỖI – LÀM SẠCH DỮ LIỆU

Trong quá trình số hóa đặc biệt là quá trình số hóa bán tự động có một số lỗi thông thường như: Chưa bắt tới(Under Sooth), bắt quá(Over Sooth), trùng lắp (Dublicate) Do đó sau khi số hóa dữ liệu cần phải được chỉnh sửa một cách hợp lệ Quá trình chỉnh sửa được thực hiện bằng 02 Moduls MRF Flag và MRF Clean là 02 Moduls phát hiện lỗi và sửa lỗi tự động Ngoài ra nếu những lỗi có giá trị sai số vượt quá giới hạn sai số cho phép thì ta phải sửa bằng các công cụ của Microstation Trình tự sửa lỗi được thực hiện như sau:

Sử dụng MRF Clean để sửa lỗi tự động

Khởi động MRF Clean: Trên dòng Command Line đánh vào:

<MDL LOAD> <đường dẫn> <MRFCLEAN> và Enter, trong đó <đường dẫn> là xác định đường dẫn đến Modul MRF Clean Sau đó chọn Parametter

Đường Raster Con Trỏ số hóa Đường Vector

Công cụ Remove Line Points

Xác định các thông số cho MRF Clean: Xác định cac thông số sau:

+ Remove duplicates : Lọc bỏ những đối tượng trùng nhau Có 02 phương pháp lọc: Lọc bỏ những đối tượng trùng nhau về vị trí và giống nhau về thuộc tính(chọn By Attribute) và chỉ lọc bỏ những đối tượng trùng nhau về vị trí(chọn By Geometry)

+ Use_cell_as Node :Tất cả các đối tượng dạng Cells được xem như một điểm nút(Node) trong quá trình sửa chữa

None: Trong quá trình sửa chữa không tính đến Cells + Strock_Arc : Các đối tượng dạng Arc sẽ chuyễn thành Line String

+ By Level: Không tính đến những đối tượng khác Level

+ Curve_Factor : Khoảng cách lớn nhất giữa các cung tròn và các đường Line String: có giá trị từ 0,01 đến 2

+ Dangle_Factor : Phần tử có ít nhất 01 điểm cuối tự do: có giá trị từ 0 đến 1

+ Filter Factor : Chọn đế độ lọc điểm thừa: có giá trị từ 0 đến 1

+ Free_end_flag_level : chọn lớp chứa cờ báo lỗi

+ Fuzzy Intersection : Tạo các điểm cận giao, sửa chữa những lỗi bắt điểm chưa tới + True Intersection : Tạo điểm giao giữa các đường giao nhau

+ Del_sub_tole_els : xóa các đoạn thừa có giá trị nhỏ hơn giá trị đặt trong Tolerance Đơn vị tính là met

+ Đặt giá trị Tolerance cho các Level cần sửa chữa

Nếu Level nào không cần sửa chữa thì để nguyên giá trị Tolerance của nó là –0,01

Sau khi xác định các thông số, chọn MRF Clean để chạy

MRF Clean sẽ sửa tất cả các lỗi nằm trong giới hạn trên Nếu những lỗi nào vượt quá giới hạn xác định thì sẽ được báo lỗi thông qua các cờ(Flag) Các cờ này ta có thể chọn trong quá trình chọn thông số(có thể là chữ D, chữ X hoặc chữ S)

Các lỗi trên không thể sửa tự động được, do đó ta phải sửa bằng tay Ta sử dụng Modul MRF Flag để thực hiện công việc này

Trên cửa sổ lệnh Command Line đánh vào <MDL LOAD><đường dẫn><Flag> và Enter

+ Zoom Factor : số lần phóng to, thu nhỏ + Flag Level : Lớp chứa cờ báo lỗi

+ Process Flag : kiểu cờ + Next : đi đến lỗi tiếp theo + Delete : xóa cờ

+ Perivious : trở về lỗi trước đó + Delete all: Xóa tất cả cờ + Zoom in, Zoom out: Phóng to, thu nhỏ

Chọn công cụ sửa lỗi: Tùy thuộc vào lỗi tương ứng mà chọn công cụ sửa lỗi thích hợp Có các công cụ sau:

Modify Element: Cho phép ta dịch chuyển điểm và hướng đối tượng

Patial Delete : Xoá một phần của đối tượng

Extend Line: Cho phép kéo dài đường(chỉ theo một hướng)

Extend Element to Intersection: Cắt bỏ đoạn thừa tại điểm giao nhau của các đối tượng

Extend Element to Intersection: Mở rộng đối tượng đến điểm giao gần nhất Trim Elements: Cắt một đường hoặc một chuỗi các đường tại điểm giao nhau

Lỗi hiển thị

với các đường khác Ví dụ trường hợp sau:

Sử dụng Trim Elements

Sau khi làm sạch dữ liệu, tùy vào mục đích sử dụng hay tùy vào loại bản đồ mà thực hiện các công đoạn tiếp theo như sau:

III TẠO DỮ LIỆU VECTOR BẰNG PHẦN MỀM MAPINFO

III.1 GIỚI THIỆU PHẦN MỀM MAPINFO

Là một trong những phần mềm đồ họa thuộc họ GIS, Mapinfo được ứng dụng rất hiệu quả trong việc biên tập và kết xuất bản đồ Ngoài ra Mapinfo còn cung cấp những công cụ hiệu quả trong việc phân tích không gian như định vị một địa chỉ trên bản đồ (Geocoding), chồng xếp các lớp dữ liệu(Overlay), phân tích thống kê dữ liệu theo một tiêu chí nhất định(Staticstis), …Đặc biệt Mapinfo rất hiệu quả trong việc tạo ra những bản đồ chuyên đề (Map Themetic) từ các lớp dữ liệu (Layers) đã có, đây là chức năng mạnh của Mapinfo được sử dụng rất thường xuyên trong việc trình bày thể hiện các báo cáo chuyên đề Ngoài ra Mapinfo còn có chức năng số hóa(Digitize) để tạo dữ liệu Vector từ ảnh Raster Nếu xét toàn bộ quy trình số hóa và biên tập bản đồ từ bản đồ giấy hoặc từ số liệu trị đo, thì Mapinfo hữu hiệu trong giai đoạn cuối của quy trình, nghĩa là giai đoạn biên tập và kết xuất

III.2 MỘT SỐ KHÁI NIỆM

1) Lớp dữ liệu(Table):

Mapinfo cho phép tổ chức dữ liệu theo từng lớp để quản lý, mỗi lớp dữ liệu có thể có cấu trúc khác nhau Một lớp dữ liệu là tập hợp các cột (Field) hay còn gọi là trường và các dòng (Record) để mô tả tính chất của đối tượng đồ họa Đối tượng đồ họa được thể hiện trên bản đồ thuộc nhiều dạng khác nhau Để thuận tiện trong việc quản lý người ta đưa những đối tượng có tính chất giống nhau vào cùng một lớp dữ liệu, ví dụ lớp DUONG_GT (đường giao thông) bao gồm các đối tượng đường mòn, đường đất, đường cấp phối, đường nhựa, đường sắt…Những đối tượng này có cùng tính chất là: Chiều dài, chiều rộng, kết cấu bề mặt, cấp đường, tên đường Hay lớp HIEN_TRANG thể hiện hiện trạng sử dụng đất, đối tượng của lớp này là các khoanh đất (thửa đất đối với bản đồ địa chính), các khoanh đất này có các tính chất như loại hình sử dụng, diện tích, loại đất (loại hình thổ nhưỡng)

Để mô tả một lớp dữ liệu Mapinfo sử dụng từ 04 đến 05 file, mỗi file mô tả một thuộc tính đồ họa của đối tượng

XXX.TAB: là file dữ liệu chính của Mapinfo có quan hệ trực tiếp đến các files dat, map, id, và đôi khi với file ind, nó cũng là tên bảng dữ liệu của Mapinfo File này chứa

các cột(Columns) do người sử dụng tự định nghĩa(Definition Column) hay còn gọi là thuộc tính(Attribute) và các loại dữ liệu đường(Line), vùng(Region hay Polygon), điểm(Point), chữ(Text), ký hiệu(Sympol)

XXX.DAT: là file chứa các thông tin về cơ sở dữ liệu có liên quan đến thuộc tính của các đối tượng địa lý trong Mapinfo(là các dòng trong bảng dữ liệu)

XXX MAP: là file đồ họa chứa các thông tin mô tả các đối tượng địa lý như: Line, Point, Text, Polygon, Region, Sympol

XXX.ID: là file liên kết giữa các đối tượng địa lý (*.map) vói thuộc tính của nó(*.dat)

XXX.IND: đây là file không bắt buột có vai trò sắp xếp các dữ liệu thuộc tính trong

cơ sở dữ liệu

2) Thuộc tính(Attribute)

Mỗi đối tượng nói chung và đối tượng đồ họa nói riêng đều có các đặc điểm nhằm mô tả chính nó, các đặc điểm đó gọi là thuộc tính Một đối tượng có thể có nhiều thuộc tính Trong Mapinfo mỗi thuộc tính này được thể hiện bằng một trường(Field hay Column) Các thuộc tính này được định nghĩa trong quá trình định nghĩa một lớp dữ liệu mới Ví dụ với lớp DUONG_GT trên các thuộc tính bao gồm Tên đường, Chiều dài, Chiều rộng, Diện tích, Kết cấu, …

3) Các đối tượng bản đồ

Đối tượng bản đồ bao gồm tất các các đối tượng được thể hiện trên bản đồ, các đối tượng này có thể được phân vào những lớp dữ liệu khác nhau Một đối tượng chỉ có thể thuộc một lớp dữ liệu Trong Mapinfo mỗi đối tượng bản đồ là một Record được lưu trữ trong một Table nhất định Ví dụ trong lớp HIEN_TRANG trên, mỗi khoanh đất là một đối tượng, đây cũng là đối tượng quản lý của Mapinfo

Các đối tượng bản đồ được phân thành 04 nhóm cơ bản sau:

Đối tượng dạng vùng(Region hay Polygon): Đối tượng dạng vùng là các đối tượng có dạng khép kín hình học bao phủ một vùng diện tích nhất định, chúng có thể là các polygon, ellipse, và hình chữ nhật, ví dụ lãnh thổ địa giới 1 xã, một thửa đất, một khoanh đất, một hồ nước hay một khu rừng…Khi tiến hành phân lớp đối tượng phải xác định được đặc điểm của các đối tượng Nên đưa các đối tượng có đặc điểm tương tự nhau vào cùng một lớp Một đối tượng dạng Region hay Polygon được tô màu khi nó là đối tượng khép kín, nghĩa là tọa độ điểm đầu và tọa độ điểm cuối trùng nhau

Đối tượng dạng đường(Line hay Polyline): Là các đối tượng không khép kín hình học, chúng có thể là các đường thẳng, các đường gấp khúc hay các cung Đối tượng dạng đường là tập hợp những điểm có tọa độ điểm đầu và tọa độ điểm cuối không trùng nhau Ví dụ: Đường giao thông, sông suối, đường ranh giới hành chánh, đường bình độ

… Do khả năng người số hóa và yêu cầu chất lượng sản phẩm nên đôi khi những đối tượng dạng đường không được "mềm mại" tự nhiên giống như thực tế Tuy nhiên Mapinfo có công cụ là trơn đường(Smooth) làm cho các đường số hóa uốn cong một cách tự nhiên

Đối tượng dạng điểm(Point): thể hiện các đối tượng chiếm diện tích nhỏ nhưng là thông tin rất quan trọng không thể thiếu như: các điểm tọa độ khống chế, trụ sở cơ quan, các công trình xây dựng, cầu, cống….Đôi khi các đối tượng dạng điểm được thể hiện một cách phi tỷ lệ Mapinfo thể hiện các đối tượng dạng điểm ở dạng các Sympols

Đối tượng dạng chữ(Text): để mô tả tên hay thuộc tính của các đối tượng bản đồ như: nhãn(tên loại đất, tên chủ sử dụng, diện tích), tiêu đề, tứ cận, ghi chú…

II.3 GIỚI THIỆU CÁC CÔNG CỤ ĐỒ HỌA CỦA MAPINFO

Màn hình làm việc của Mapinfo gồm 04 phần: phía trên màn hình là thanh menu và các biểu tượng thay thế, bên phải có 02 thanh công cụ(Drawing và Main) dùng để số hóa, biên tập bản đồ và điều khiển màn hình, phía dưới là thanh trạng thái(Status bar) thể hiện trạng thái làm việc của Mapinfo(các thao tác) và ở giữa thể hiện các đối tượng đồ họa(bản đồ, bản vẽ, ãnh…) Các công cụ của Mapinfo được chia thành 02 nhóm: Nhóm các công cụ đồ họa(để vẽ các đối tượng đồ họa) và nhóm các công cụ điều khiển màn hình bao gồm phóng to, thu nhỏ màn hình, chọn các đối tượng, di chuyển màn hình, xem thông tin, sắp xếp các lớp dữ liệu…