Bài giảng Tin Học Ứng Dụng Quản Lý Đất Đai Đại Học Lâm Nghiệp VN

Trong Hệ thống thông tin địa lý, các dữ liệu không gian được quy về và biểu diễn dưới dạng ba đối tượng cơ bản nhất là điểm, đường + Chất liệu làm nên một con đường.... Trong một Hệ thố

ĐẠI HỌC LÂM NGHIỆP - CƠ SỞ 2 BAN NÔNG LÂM – BỘ MÔN QUẢN LÝ ĐẤT ĐAI

  

BÀI GIẢNG TIN HỌC ỨNG DỤNG TRONG

QUẢN LÝ ĐẤT ĐAI

(Lưu hành nội bộ)

Đồng Nai, tháng 2/2012

CHƯƠNG 1 KHÁI NIỆM VỀ HỆ THỐNG THÔNG TIN

1.1 Khái niệm chung về hệ thống thông tin

Hệ thống thông tin là một tập hợp và kết hợp của các phần cứng, phần mềm và

các hệ mạng truyền thông được xây dựng và sử dụng để thu thập, tạo, tái tạo, phân phối và chia sẻ các dữ liệu, thông tin và tri thức nhằm phục vụ các mục tiêu của tổ chức

Các tổ chức có thể sử dụng các hệ thống thông tin với nhiều mục đích khác nhau Trong việc quản trị nội bộ, hệ thống thông tin sẽ giúp đạt được sự thông hiểu nội bộ, thống nhất hành động, duy trì sức mạnh của tổ chức, đạt được lợi thế cạnh tranh

Với bên ngoài, hệ thống thông tin giúp nắm bắt được nhiều thông tin về khách hàng hơn hoặc cải tiến dịch vụ, nâng cao sức cạnh tranh, tạo đà cho phát triển

Hệ thống thông tin thông thường được cấu thành bởi:

+ Các phần cứng:

+ Phần mềm:

+ Các hệ mạng:

+ Dữ liệu:

+ Con người trong hệ thống thông tin

Bất kỳ hệ thông tin nào cũng có 4 chức năng chính:

1 Nhận dữ liệu từ các nguồn dữ liệu

2 Xử lý số liệu

3 Trình bày dữ liệu

4 Suy giải và phân tích thông tin để ra quyết định

1.2 Khái niệm về hệ thống thông tin địa lý

1.2.1 Khái niệm về các yếu tố địa lý

a Thuỷ hệ

Gồm các đối tượng thuỷ văn: biển, sông, kênh, hồ, các hồ chứa nước nhân tạo, mạch nước, giếng, mương máng, các công trình thuỷ lợi khác và giao thông thuỷ: bến cảng, cầu cống, thuỷ điện, đập Theo giá trị giao thông chia sông thành tàu bè đi lại được hay không, theo tính chất dòng chảy: có dòng chảy hoặc khô cạn một mùa, nguồn nước: tự nhiên, nhân tạo Khi thể hiện thuỷ hệ người ta dùng các ký hiệu khác nhau cho phép phản ánh đầy đủ nhất các đặc tính Bằng những ký hiệu bổ sung, giải thích con số, thể hiện các đặc tính như: chiều rộng, sâu, tốc độ, hướng dòng chảy, chất đáy, điểm đường bờ, chất lượng nước, đối với những đối tượng

quan trọng ta ghi chú tên gọi địa lý của chúng Trên bản đồ, sông được thể hiện bằng một hoặc hai nét phụ thuộc vào độ rộng trên thực địa, mức độ quan trọng và tỷ

lệ bản đồ

b Điểm dân cư

Là một trong các yếu tố quan trọng nhất của bản đồ địa hình được đặc trưng bởi kiểu cư trú Đặc điểm của dân cư được biểu thị bằng độ lớn, màu sắc, kiểu dáng của

ký hiệu và ghi chú tên gọi

Ví dụ: trên bản đồ địa hình tỷ lệ 1/5.000 biểu thị tất cả các công trình xây dựng theo tỷ lệ, đặc trưng của vật liệu xây dựng

Trên bản đồ 1/25.000 đến 1/100.000 biểu thị các điểm dân cư tập trung bằng các ô phố và khái quát đặc trưng chất lượng Các công trình xây dựng độc lập biểu thị bằng ký hiệu phi tỷ lệ, cố gắng giữ sự phân bố

c Đường giao thông

Gồm đường sắt, đường bộ, đường thuỷ, đường hàng không Đặc tính của các đường giao thông được thể hiện khá đầy đủ, tỉ mỉ về khái niệm giao thông và trạng thái cấp quản lý đường Mạng lưới đường giao thông thể hiện chi tiết hay khái lược phụ thuộc vào tỷ lệ bản đồ, cần thiết phải phản ánh mật độ, hướng và vị trí của đường giao thông Đường sắt phân theo chiều rộng, số đường ray, hiện trạng Trên đường sắt biểu thị nhà ga, các vật kiến trúc, thiết bị đường sắt (cầu, cống, tháp nước, trạm canh ), đường tàu điện Đường bộ phân ra theo tình trạng kỹ thuật, chiều rộng, cấp quản lý, giá trị giao thông

Để nêu bật các đặc trưng trên bản đồ sử dụng các ký hiệu với màu sắc, kiểu dáng khác nhau và các ghi chú giải thích Khi lựa chọn biểu thị đường giao thông phải xét đến ý nghĩa của đường, ưu tiên biểu thị những con đường đảm bảo mối quan hệ giữa các điểm dân cư và các đầu nút giao thông, các trung tâm văn hoá – kinh tế,

d Các đối tượng kinh tế xã hội

Đường dây thông tin, dẫn điện, dầu, khí đốt, các đối tượng kinh tế, văn hoá, lịch

sử, sân bay, cảng

e Dáng đất

Trên bản đồ địa lý được thể hiện bằng các đường bình đồ Một số dạng riêng biệt thể hiện bằng ký hiệu (vực, khe xói, đá tảng, đá vụn)

- Độ cao so với mặt biển của một số điểm đặc trưng

- Các đối tượng sơn băng (dãy núi, đồng bằng, thung lũng yên ngựa, địa hình caster, đường phân thuỷ, tụ thuỷ, )

Khoảng cao đều giữa các đường bình độ trên bản đồ địa hình được qui định trong các qui phạm theo tỷ lệ bản đồ và đặc điểm khu vực (đồng bằng hoặc núi) Ví dụ: bản đồ 1/50.000 khoảng cao đều bằng 10-20 m; 1/100.000 khoảng cao đều 20-40 m Để thể hiện đầy đủ các tính chất đặc trưng của địa hình, đặc biệt là các vùng đồng bằng, người ta vẽ thêm các đường bình độ nửa khoảng cao đều và đường bình độ phụ Các đường bình độ cái được đánh số, các đường bình độ ở yên núi bổ sung vạch chỉ dốc Dáng đất (địa hình) có khi được thể hiện bằng phương pháp tô bóng địa hình, hoặc phân tầng màu theo độ cao hoặc kết hợp giữa các phương pháp

f Ranh giới hành chính - chính trị

Bao gồm ranh giới quốc gia và ranh giới cấp hành chính tuỳ thuộc vào vào tỷ lệ

và mục đích sử dụng của bản đồ

g Cơ sở thiên văn- trắc địa và điểm định hướng (bản đồ địa hình)

Địa vật định hướng là những đối tượng cho phép ta xác định vị trí nhanh chóng

và chính xác trên bản đồ thường được biểu tượng bằng các đối tượng phi tỷ lệ trên thực tế là những địa vật dễ nhận biết (ngã ba, ngã tư đường sá, giếng ở xa khu dân cư ) hoặc nhô cao so với mặt đất

Các điểm thuộc lưới khống chế cơ sở được biểu thị với mức độ chi tiết và độ chính xác phụ thuộc vào tỷ lệ cũng như mức độ sử dụng của bản đồ

h Ghi chú trên bản đồ

Ghi chú trên bản đồ là các chữ viết nhằm giải thích theo ký hiệu, các địa danh, tên các đối tượng Chúng kết hợp với ký hiệu trên bản đồ và làm phong phú nội dung của bản đồ Ghi chú bản đồ giúp chúng ta khái quát nội dung của bản đồ cũng như phân biệt các đối tượng

* Phân loại ghi chú trên bản đồ:

Có nhiều loại ghi chú khác nhau

- Tên riêng của các đối tượng: tên thành phố, tên tỉnh,

Ví dụ: Đầm lầy phân ra thành đầm lầy qua được, đầm lầy không qua được và khó qua Rừng, rừng già, rừng thưa, rừng non, rừng mới trồng Các loại thực vật

tự nhiên và người trồng

Trên bản đồ chuyên đề lớp phủ thực vật và thổ nhường thường không được thể hiện hoặc thể hiện sơ lược phụ thuộc vào nội dung, tỷ lệ và mục đích sử dụng của bản đồ

1.2.2 Khái niệm về mô hình dữ liệu địa lý

a Khái niệm dữ liệu địa lý

Các dữ liệu được sử dụng trong một Hệ thống thông tin địa lý được gọi là các

dữ liệu địa lý

Dữ liệu địa lý được tạo bởi thực tế chứa đựng các thông tin về vị trí, về những mối quan hệ không gian tất yếu và những thuộc tính của các đối tượng được ghi nhận lại Các mối quan hệ không gian của dữ liệu địa lý được tạo ra bởi những hệ thống thiết kế cho đồ thị và bản đồ một cách đặc biệt Kiểu dữ liệu này khác với các kiểu hệ thống dữ liệu đã được sử dụng như hệ thống nhà băng, thư viện, hàng không

Dữ liệu địa lý được tham chiếu tới các vị trí trên bề mặt Trái Đất thông qua việc

sử dụng một hệ thống các tọa độ chuẩn Hệ thống này có thể mang tính chất cục bộ như trong trường hợp khảo sát một khu vực có diện tích nhỏ, hoặc cũng có thể được định vị trong một hệ toạ độ mang tính quốc gia hoặc quốc tế (tọa độ địa lý, toạ độ UTM, v.v )

Dữ liệu địa lý thường được công nhận và được miêu tả trong các giai đoạn thiết lập của đối tượng địa lý hoặc hiện tượng Mọi ngành học của địa lý đều sử dụng những khái niệm được hiện tượng hóa như “thị trấn”, “sông”, “bãi phù sa”, làm cơ

sở để phân tích và tổ hợp các thông tin phức tạp để xây dựng nên các khối Các khối mang tính hiện tượng thường được nhóm lại hoặc chia vào các nhóm dưới những góc độ khác nhau dùng để định nghĩa những nguyên tắc phân cấp Ví dụ sự phân cấp đất nước-thành phố-thị trấn, sự phân cấp của các lớp động thực vật Cần lưu ý rằng, mặc dù nhiều hiện tượng địa lý đã được các nhà khoa học miêu tả như là các đối tượng cụ thể song độ chính xác và kích thước của chúng có thể thay đổi theo thời gian và còn nhiều tranh cãi

b Các loại dữ liệu địa lý

Các dữ liệu địa lý được phân ra thành các dữ liệu không gian và dữ liệu thuộc

tính

- Các dữ liệu không gian biểu diễn các đối tượng địa lý ứng với những sự vật đã

được định vị của thế giới thực Trong Hệ thống thông tin địa lý, các dữ liệu không

gian được quy về và biểu diễn dưới dạng ba đối tượng cơ bản nhất là điểm, đường

+ Chất liệu làm nên một con đường

Trên bản đồ, các sự vật trên thế giới thực được biểu thị qua các tập hợp điểm, đường và vùng, trong khi các ký hiệu, nhãn và chú giải truyền đạt các thông tin về thuộc tính

Trong một Hệ thống thông tin địa lý, các dữ liệu không gian và thuộc tính được liên kết với nhau một cách chặt chẽ, khiến cho mỗi bản đồ có thể trở thành một công cụ tra vấn không gian rất hiệu quả

- Các ví dụ sau đây minh hoạ cho mối liên hệ giữa dữ liệu không gian và dữ liệu thuộc tính:

+ Biểu diễn một đường phố và tên gọi của nó trên bản đồ;

+ Biểu diễn một cái cầu và chiều rộng của nó trên bản đồ;

+ Biểu diễn một khoảnh đất và lớp phủ thực vật của nó trên bản đồ

c Cấu trúc dữ liệu địa lý

Đối với một khu vực có lượng thông tin lớn thì một cơ sở dữ liệu được sắp xếp trong nhiều tệp tin khác nhau và đặc điểm của các thông tin trong mỗi tệp tin cũng rất đa dạng Vì vậy, nếu muốn truy cập nhanh chóng và chính xác các thông tin đó thì cần phải tổ chức và liên kết chúng một cách khoa học, đó chính là cấu trúc dữ liệu

Sau khi các dữ liệu địa lý đã được nhập vào máy tính, việc lựa chọn một cấu trúc dữ liệu sẽ quyết định hai yếu tố rất quan trọng là: không gian lưu trữ dữ liệu và hiệu quả của các phép xử lý Có nhiều cách tổ chức dữ liệu trong một Hệ thống

thông tin địa lý, nhưng phổ biến nhất hiện nay vẫn là: cấu trúc dữ liệu phân cấp,

cấu trúc dữ liệu mạng và cấu trúc dữ liệu quan hệ

* Cấu trúc dữ liệu phân cấp

Cấu trúc dữ liệu phân cấp lưu trữ dữ liệu theo một trật tự về thứ bậc được thiết lập giữa các mục của dữ liệu Mỗi điểm nút có thể được chia ra thành một hay nhiều điểm nút con Số các nút con tăng lên tỷ lệ thuận với số cấp, giống như sự phân nhánh trên một cái cây

Hình 1.1 Các cấu trúc dữ liệu địa lý mạng và phân cấp

Trên hình 1.1 minh họa một ví dụ về cách tổ chức dữ liệu địa lý theo các mô hình Phân cấp và Mạng cho bản đồ M, biểu diễn hai miền I và II dưới dạng hai đa giác với các đỉnh được đánh số (1, 2, 3, 4 cho đa giác I và 4, 3, 5, 6 cho đa giác II)

và các cạnh ký hiệu bằng các chữ (a, b, c, d cho đa giác I và c, e, f, g cho đa giác II)

Dữ liệu phân cấp được tổ chức theo quan hệ cha/con hoặc 1 - nhiều (Ví dụ như quản lý nhà ở dân dụng theo cấp I, cấp II, cấp III, cấp IV) Cấu trúc này tạo thuận lợi cho việc truy nhập dữ liệu Hệ thống phân cấp chấp nhận mỗi phần của cấp đưa

ra sử dụng một khóa mà nó thể hiện đầy đủ cấu trúc dữ liệu Cho phép có một sự tương quan giữa các thuộc tính kết hợp và mục dữ liệu có thể có

Hệ thống này cũng tiện lợi cho việc bổ sung, sửa đổi và mở rộng, tiện lợi cho việc truy nhập dữ liệu theo thuộc tính khóa, nhưng khó khăn cho những thuộc tính không phải là khóa

Bất lợi của cấu trúc dữ liệu phân cấp là tệp chỉ số lớn cần phải được duy trì và các giá trị của thuộc tính cần phải được lặp lại nhiều lần gây ra dư thừa dữ liệu làm tăng chi phí lưu trữ và truy nhập

* Cấu trúc dữ liệu mạng

Cấu trúc dữ liệu mạng tương tự như cấu trúc dữ liệu phân cấp, chỉ có khác là trong cấu trúc này mỗi điểm nút con có thể có nhiều hơn một điểm nút cha Đồng thời, mỗi điểm nút lại có thể được chia ra thành một hay nhiều điểm nút con Trong cấu trúc dữ liệu địa lý, việc thể hiện các đối tượng mà vị trí tương ứng của chúng trên bản đồ hay sơ đồ là gần nhau, những dữ liệu về chúng lại được lưu trữ tại các vùng cách xa nhau của cơ sở dữ liệu được thể hiện có hiệu quả nhờ hệ thống cấu trúc mạng

Cấu trúc mạng phù hợp khi quan hệ và mối liên kết đã được xác định trước, tránh được dư thừa dữ liệu, bất tiện cho việc mở rộng bởi tổng số các điểm Việc sửa đổi và duy trì cơ sở dữ liệu khi thay đổi cấu trúc các điểm đòi hỏi tổng chi phí lớn

* Cấu trúc dữ liệu quan hệ

Cấu trúc dữ liệu quan hệ tổ chức dữ liệu theo dạng các bảng hai chiều, trong đó

mỗi bảng là một tệp riêng biệt Mỗi hàng của bảng là một bản ghi, và mỗi bản ghi

có một tập hợp các thuộc tính Mỗi cột của bảng biểu thị một thuộc tính Các bảng khác nhau có thể được liên hệ với nhau thông qua một chỉ số chung thường được

gọi là khoá Các thông tin được khai thác thông qua phương thức truy vấn Trong

trường hợp bản đồ M, cách tổ chức dữ liệu theo cấu trúc quan hệ được minh họa trên hình 1.2

Cấu trúc dữ liệu quan hệ rất mềm dẻo, nó có thể thỏa mãn được tất cả các yêu cầu

mà phải được công thức hóa bởi sử dụng các quy tắc toán học lôgic và các thao tác toán học Chúng cho phép các loại dữ liệu khác nhau được tìm kiếm, so sánh Việc bổ sung và di chuyển các mục dữ liệu dễ dàng, giảm được các thông tin trùng lặp Có điều bất tiện là nhiều thao tác đòi hỏi tìm kiếm tuần tự Đối với cơ sở dữ liệu lớn mất nhiều thời gian tìm kiếm Tuy nhiên, với những máy tính có cấu hình mạnh hiện nay, đây không còn là vấn đề lớn đối với việc quản lý một cơ sở dữ liệu GIS

d Các mô hình dữ liệu địa lý

Mô hình dữ liệu địa lý là sự hình dung thế giới thực được sử dụng trong GIS để

tạo các bản đồ, trình diễn các tra vấn giữa người và máy, và thực hiện các phép xử lý-phân tích Hai mô hình dữ liệu địa lý phổ biến nhất trong một Hệ thống thông tin

địa lý là dữ liệu vector và dữ liệu raster

* Mô hình dữ liệu vector sử dụng các đường hay điểm, được xác định bằng các toạ

độ x, y của chúng trên bản đồ Các đối tượng rời rạc (trong đó có cả các đối tượng

đa giác), được tạo bởi sự liên kết các đoạn cung (đường) và các điểm nút

+ Điểm nút: Dùng cho tất cả các đối tượng không gian được biểu diễn như một cặp toạ độ (X,Y) Ngoài giá trị toạ độ (X,Y), điểm còn thể hiện kiểu điểm, màu, hình dạng và dữ liệu thuộc tính đi kèm Do đó trên bản đồ điểm có thể được biểu hiện bằng ký hiệu hoặc văn bản

+ Đường: Dùng để biểu diễn tất cả các thực thể có dạng tuyến, được tạo nên từ hai hoặc nhiều hơn các cặp toạ độ (X,Y) Ví dụ đường dùng để biểu diễn hệ thống đường giao thông, hệ thống ống thoát nước Ngoài toạ độ, đường còn có thể bao hàm cả góc quay tại đầu mút

+Vùng: Là một đối tượng hình học 2 chiều Vùng có thể là một đa giác đơn giản hay hợp của nhiều đa giác đơn giản Mục tiêu của cấu trúc dữ liệu đa giác là biểu diễn cho vùng Do một vùng được cấu tạo từ các đa giác nên cấu trúc dữ liệu của đa

giác phải ghi lại được sự hiện diện của các thành phần này và các phần tử cấu tạo nên đa giác

Hình 1.3 Dữ liệu biểu diễn dưới dạng Vecter

* Mô hình dữ liệu raster sử dụng một tập hợp các ô (pixel) Cấu trúc đơn giản nhất

là mảng gồm các ô của bản đồ Mỗi ô trên bản đồ được biểu diễn bởi tổ hợp tọa độ (hàng, cột) và một giá trị biểu diễn kiểu hoặc thuộc tính của ô đó trên các bản đồ Trong cấu trúc này mỗi ô tương ứng là một điểm Khái niệm đường là một dạng các

ô liền nhau Vùng là một nhóm các ô liền nhau Dạng dữ liệu này dễ lưu trữ, thao tác và thể hiện Cấu trúc dữ liệu này cũng còn có nghĩa là những khu vực có kích thước nhỏ hơn một ô thì không thể hiện được

Hình 1.4 Dữ liệu biểu diễn dưới dạng Raster

Dữ liệu raster có dung lượng rất lớn nếu không có cách lưu trữ thích hợp Ví dụ trên cho ta thấy có rất nhiều giá trị giống nhau, do đó có nhiều phương pháp nén để tệp dữ liệu lưu trữ trở nên nhỏ Thông thường người ta hay dùng các phương pháp nén TIFF, RLE, JPEG, GIF

1.2.3 Khái niệm về hệ thống thông tin địa lý

Người ta biểu diễn các thông tin không gian bằng cách thu nhỏ kích thước sự vật theo một tỉ lệ nào đó rồi vẽ lên mặt phẳng Để biểu diễn độ cao thấp thì dùng các dạng ký hiệu riêng (màu, ghi độ cao, đường bình độ) Những thông tin biểu diễn các điểm tính chất của sự vật thì giải thích bằng chữ và số kèm theo các sự vật được biểu diễn Sự có mặt của hệ thông tin bản đồ đã làm cho nhiều ngành khoa học kĩ thuật phát triển thêm một bước dài, nhất là khoa học quân sự

Từ lâu bản đồ là một công cụ thông tin quen thuộc đối với loài người Trong quá trình phát triển kinh tế kĩ thuật, bản đồ luôn được cải tiến sao cho ngày càng đầy đủ thông tin hơn, ngày càng chính xác hơn Khi khối lượng thông tin quá lớn trên một đơn vị diện tích bản đồ thì người ta tiến đến việc lập bản đồ chuyên đề Ở bản đồ chuyên đề, chỉ có những thông tin theo một chuyên đề nào đó được biểu diễn Trên một đơn vị diện tích địa lí sẽ có nhiều loại bản đồ chuyên đề: bản đồ địa hình, bản đồ hành chính, bản đồ địa chất, bản đồ du lịch, bản đồ giao thông, bản đồ hiện trạng

Khi khoa học công nghệ ngày càng phát triển, có nhiều công việc phải xử lý các thông tin liên quan và phối hợp trong nhiều công việc khác nhau, trong nhiều chuyên ngành khác nhau nên cần phải có một hệ thống quản lý, liên kết các dữ liệu

từ nhiều nguồn khác nhau như bản đồ các loại, ảnh hàng không, ảnh vệ tinh, các số liệu quan trắc, điều tra, khảo sát Hay nói cách khác là phải phát triển một hệ thống các công cụ để thu thập, tìm kiếm, biến đổi và hiển thị các dữ liệu không gian từ thế giới thực nhằm phục vụ những mục đích cụ thể và tập hợp các công cụ trên chính là

hệ thống thông tin địa lý Đó là hệ thống thể hiện các đối tượng từ thế giới thực thông qua các dữ liệu cơ bản như:

- Vị trí của các đối tượng thông qua một hệ tọa độ;

- Các thuộc tính của các đối tượng;

- Quan hệ không gian giữa các đối tượng

Như vậy, Hệ thông tin địa lý có thể được định nghĩa như là tập hợp các công cụ

để thu thập, lưu trữ, chỉnh sửa, truy cập, phân tích và cập nhật các thông tin địa lý cho một mục đích chuyên biệt

Hay có thể nói hệ thống thông tin địa lý là hệ thống bao gồm máy tính và các thiết bị ngoại vi, phần mềm và một cơ sở dữ liệu đủ lớn cùng một đội ngũ chuyên gia có khả năng thu thập, cập nhật, quản trị và phân tích, biểu diễn dữ liệu địa lý phục vục cho việc giải quyết các bài toán ứng dụng có liên quan đến vị trí địa lý

trên bề mặt trái đất

Nếu nhìn ở một góc độ khác thì có thể định nghĩa: Hệ thống thông tin địa lý là một bộ công cụ để xây dựng bản đồ số cùng với các chức năng thu thập, cập nhật, quản trị, phân tích và khai thác thông tin bản đồ

Như vậy hệ thống thông tin địa lý khác với hệ thống thông tin quản lý chung, nó tập trung mô tả sự tồn tại của các thực thể không gian và mối quan hệ giữa chúng

1.3 Khái niệm về hệ thống thông tin đất đai

1.3.1 Khái niệm về hệ thống thông tin đất đai

- Hệ thống thông tin đất đai là hệ thống thông tin cung cấp các thông tin về đất đai

Nó là cơ sở cho việc ra quyết định Vấn đề giá trị và hiệu quả của việc ra quyết định liên quan trực tiếp đến chất lượng và các vấn đề được thực hiện trong hệ thống thông tin

- Một hệ thống thông tin có thể được tạo thành bởi sự phối hợp giữa các nguồn nhân

sự, kỹ thuật với một cơ sở dữ liệu và tập hợp các biện pháp tổ chức để tạo ra thông tin giúp cho các yêu cầu của người sử dụng

Như vậy, hệ thống thông tin đất đai là tập hợp các phần tử (CSDL, nguồn nhân

sự, nguồn kỹ thuật và các biện pháp tổ chức) có mối ràng buộc lẫn nhau cùng hoạt động nhằm một mục đích là quản lý, sử dụng nguồn tài nguyên đất đai một cách hiệu quả

Các bộ phận cấu thành hệ thống thông tin đất đai

Giống như các hệ thống thông tin khác, hệ thống thông tin đất đai cũng được cấu thành bởi các bộ phận thể hiện như sau:

1.3.2 Nội dung của hệ thống thông tin đất đai

Hệ thống thông tin đất đai là môi trường làm việc cho các mặt của công tác quản lý Nhà nước về đất đai và là công cụ khai thác thông tin đất đai phục vụ cho

NGUỒN NHÂN SỰ

LIS

CÁC BIỆN PHÁP TỔ CHỨC

toàn xã hội

Nội dung của hệ thống thông tin đất đai phải đạt được các mục tiêu:

- Tạo ra bộ công cụ thống nhất cho xây dựng, cập nhật và bảo trì cơ sở dữ liệu đất đai và đồng bộ dữ liệu giữa các cấp hướng tới xây dựng hồ sơ địa chính số thay thế cho hệ thống hồ sơ địa chính trên giấy hiện nay

- Tạo ra môi trường thống nhất, hiện đại một cách toàn diện của công tác quản lý đất đai, đáp ứng nhu cầu quản lý thông tin đất đai (bản đồ địa chính, hồ sơ địa chính), quản lý tài liệu về đất đai và quá trình giao dịch về đất đai bao gồm:

+ Đăng ký đất đai

+ Thống kê, kiểm kê đất đai

+ Quy hoạch đất đai

+ Tài chính đất đai

+ Thanh tra, kiểm tra đất đai

+ Cải cách hành chính về đất đai

CHƯƠNG 2 KHÁI NIỆM VỀ CƠ SỞ DỮ LIỆU VÀ THIẾT KẾ

HỆ THỐNG CƠ SỞ DỮ LIỆU BẢN ĐỒ SỐ

2.1 Khái niệm về cơ sở dữ liệu

Một cơ sở dữ liệu của của bản đồ số có thể chia ra làm 2 loại số liệu cơ bản: số liệu không gian và phi không gian Mỗi loại có những đặc điểm riêng và chúng khác nhau về yêu cầu lưu giữ số liệu, hiệu quả, xử lý và hiển thị

Số liệu không gian là những mô tả số của hình ảnh bản đồ, chúng bao gồm toạ

độ, quy luật và các ký hiệu dùng để xác định một hình ảnh bản đồ cụ thể trên từng bản đồ Hệ thống thông tin địa lý dùng các số liệu không gian để tạo ra một bản đồ hay hình ảnh bản đồ trên màn hình hoặc trên giấy thông qua thiết bị ngoại vi, …

Số liệu phi không gian là những diễn tả đặc tính, số lượng, mối quan hệ của các hình ảnh bản đồ với vị trí địa lý của chúng Các số liệu phi không gian được gọi là

dữ liệu thuộc tính, chúng liên quan đến vị trí địa lý hoặc các đối tượng không gian

và liên kết chặt chẽ với chúng trong hệ thống thông tin địa lý thông qua một cơ chế thống nhất chung

2.1.1 Cơ sở dữ liệu không gian

Đặc trưng dữ liệu không gian là có khả năng mô tả “vật thể ở đâu” nhờ vị trí tham chiếu, đơn vị đo và quan hệ không gian Chúng còn khả năng mô tả “hình dạng đối tượng” thông qua mô tả chất lượng, số lượng của hình dạng và cấu trúc Cuối cùng, đặc trưng dữ liệu không gian mô tả “quan hệ” giữa các đối tượng Dữ liệu không gian đặc biệt quan trọng vì cách thức thông tin sẽ ảnh hưởng đến khả năng thực hiện phân tích dữ liệu và khả năng hiển thị đồ hoạ của hệ thống

Dữ liệu không gian (bản đồ) là tập hợp các điểm, đường và các miềm (vùng) được định nghĩa cho các vị trí của chúng trong không gian và cho cả thuộc tính phi không gian Mọi dữ liệu địa lý đều phải quy về 3 khái niệm topology cơ bản là điểm, đường, vùng Như vậy mọi đối tượng địa lý về nguyên tắc đều phải được biểu diễn bằng một điểm, đường hoặc vùng cùng với các thuộc tính đi kèm

Topology là một thủ tục toán học nhằm xác định mối liên hệ không gian giữa các đối tượng bản đồ Trong quá trình thành lập bản đồ, topology giúp ta xác định

sự ghép nối và mối liên hệ giữa các hình ảnh bản đồ Ngoài ra Topology còn giúp ta xác định hướng của các đối tượng Các phần mềm thành lập bản đồ dùng để tập hợp tọa độ các điểm và quan hệ Topology của các đối tượng trong cơ sở dữ liệu để thể hiện các đối tượng đó trên màn hình máy tính theo các số liệu đã quản lý trong hệ thống

2.1.2 Cơ sở dữ liệu thuộc tính

Dữ liệu thuộc tính là các thông tin đi kèm với các dữ liệu không gian, chỉ ra các tính chất đặc trưng cho mỗi đối tượng điểm, đường, vùng trên bản đồ Phần lớn dữ liệu thuộc tính được lưu trữ trong các tệp tin riêng biệt Có thể dưới các dạng: + Dạng số: thể hiện dưới dạng bảng đi kèm với bản đồ số

+ Dạng sổ sách lưu trữ như sổ mục kê, sổ địa chính

+ Dạng text: Các loại hồ sơ, văn bản lưu trữ bằng các phần mềm thông dụng trên máy tính (word, excel )

CSDL thuộc tính gồm các nhóm chủ yếu sau:

- Đặc tính của đối tượng: liên kết chặt chẽ với các thông tin không gian có thể thực hiện tìm kiếm và phân tích

- Số liệu hiện tượng, tham khảo địa lý: miêu tả những thông tin, các hoạt động thuộc vị trí xác định

- Chỉ số địa lý: tên, địa chỉ, khối, phương hướng định vị, …liên quan đến các đối tượng địa lý

- Quan hệ giữa các đối tượng trong không gian, có thể đơn giản hoặc phức tạp (sự liên kết, khoảng tương thích, mối quan hệ đồ hình giữa các đối tượng)

Để mô tả một cách đầy đủ các đối tượng địa lý, trong bản đồ số chỉ dùng thêm các loại đối tượng khác: điểm điều khiển, toạ độ giới hạn và các thông tin mang tính chất mô tả (annotation)

Annotation: Các thông tin mô tả có các đặc điểm:

• Có thể nằm tại một vị trí xác định trên bản đồ

• Có thể chạy dọc theo arc

• Có thể có các kích thước, màu sắc, các kiểu chữ khác nhau

• Nhiều mức của thông tin mô tả có thể được tạo ra với ứng dụng khác nhau

• Có thể tạo thông tin cơ sở dữ liệu lưu trữ thuộc tính

• Có thể tạo độc lập với các đối tượng địa lý có trong bản đồ

• Không có liên kết với các đối tượng điểm, đường, vùng và dữ liệu thuộc tính của chúng

Bản chất một số thông tin dữ liệu thuộc tính như sau:

- Số liệu tham khảo địa lý: mô tả các sự kiện hoặc hiện tượng xảy ra tại một vị trí xác định Không giống các thông tin thuộc tính khác, chúng không mô tả về bản thân các hình ảnh bản đồ Thay vào đó chúng mô tả các danh mục hoặc các hoạt động như cho phép xây dựng, báo cáo tai nạn, nghiên cứu y tế, … liên quan đến các

vị trí địa lý xác định Các thông tin tham khảo địa lý đặc trưng được lưu trữ và quản

lý trong các file độc lập và hệ thống không thể trực tiếp tổng hợp chúng với các hình ảnh bản đồ trong cơ sở dữ liệu của hệ thống Tuy nhiên các bản ghi này chứa các yếu tố xác định vị trí của sự kiện hay hiện tượng

- Chỉ số địa lý: được lưu trong hệ thống thông tin địa lý để chọn, liên kết và tra cứu

số liệu trên cơ sở vị trí địa lý mà chúng đã được mô tả bằng các chỉ số địa lý xác định Một chỉ số có thể bao gồm nhiều bộ xác định cho các thực thể địa lý sử dụng

từ các cơ quan khác nhau như là lập danh sách các mã địa lý mà chúng xác định mối quan hệ không gian giữa các vị trí hoặc giữa các hình ảnh hay thực thể địa lý Ví dụ: chỉ số địa lý về đường phố và địa chỉ địa lý liên quan đến phố đó

- Mối quan hệ không gian: của các thực thể tại vị trí địa lý cụ thể rất quan trọng cho các chức năng xử lý của hệ thống thông tin địa lý Các mối quan hệ không gian có thể là mối quan hệ đơn giản hay lôgic, ví dụ tiếp theo số nhà 101 phải là số nhà 103 nếu là số nhà bên lẻ hoặc nếu là bên chẵn thì cả hai đều phải là các số chẵn kề nhau Quan hệ Topology cũng là một quan hệ không gian Các quan hệ không gian có thể được mã hoá như các thông tin thuộc tính hoặc ứng dụng thông qua giá trị toạ độ của các thực thể

* Liên kết giữa dữ liệu không gian và dữ liệu thuộc tính

Hai loại dữ liệu này phải được liên kết với nhau khi xây dựng bản đồ Để liên kết hai loại dữ liệu này với nhau thì bao giờ cũng phải có một trường chung, gọi là trường khóa quan hệ

Ví dụ: Trường khoá chung giữa dữ liệu không gian và thuộc tính là trường Số thửa

Số thửa Chủ sử dụng Loại đất Diện tích

1

2

3

Hình 2.1: Biểu thị của bề mặt trái đất lên mặt phẳng (Nguồn : Keith Clarke, 1995)

- Quy luật toán học của bản đồ trước hết được biểu thị ở tỷ lệ, phép chiếu, bố cục,

nguyên tắc phân mảnh của bản đồ

- Các đối tượng và hiện tượng (là nội dung của bản đồ) được biểu thị theo một phương pháp lựa chọn và khái quát nhất định (hay là tổng quát hóa bản đồ) Tổng quát hóa bản đồ phụ thuộc vào mục đích thành lập bản đồ, tỷ lệ bản đồ và đặc điểm địa lý của lãnh thổ

- Các yếu tố nội dung của bản đồ được thể hiện bằng những ký hiệu qui ước Các ký hiệu thể hiện vị trí, hình dáng kích thước của đối tượng trong thực tế, ngoài ra còn thể hiện một số đặc trưng về số lượng và chất lượng

Phân ra 3 loại ký hiệu:

+ Ký hiệu theo tỷ lệ - vùng

+ Ký hiệu theo nửa tỷ lệ - đường

+ Ký hiệu phi tỷ lệ - điểm

Việc thể hiện kích thước và các đặc trưng khác đối tượng trên bản đồ đạt được bằng cách sử dụng màu sắc, cấu trúc của ký hiệu và các ghi chú kèm theo

- Việc sử dụng hệ thống ký hiệu qui ước cho phép chúng ta:

+ Biểu thị toàn bộ bề mặt trái đất hoặc những khu vực lớn trong một bản đồ giúp chúng ta nắm bắt những điểm quan trọng không thể thể hiện với tỷ lệ nhỏ Điều đó

là không thể nếu sử dụng những mô hình không gian kiểu ảnh hàng không

+ Thể hiện bề mặt lồi lõm của trái đất lên mặt phẳng

+ Phản ánh các tính chất bên trong của sự vật, hiện tượng

+ Thể hiện sự phân bố, các quan hệ của sự vật, hiện tượng một cách trực quan

+ Loại bỏ những mặt ít giá trị, các chi tiết vụn vặt không đặc trưng hoặc đặc trưng cho các đối tượng riêng lẻ, mặt khác nêu bật các tính chất căn bản, các tính chất chung Ký hiệu giữ những nét đặc trưng trên các bản đồ khác nhau về tỷ lệ và thể loại Như vậy tạo điều kiện thuận lợi cho việc sử dụng các bản đồ khác nhau

b Tính chất của bản đồ

Bản đồ có 3 tính chất cơ bản là: tính trực quan, tính đo được và tính thông tin

- Tính trực quan: bản đồ cho ta khả năng bao quát và tiếp thu nhanh chóng những

yếu tố chủ yếu và quan trọng nhất của nội dung bản đồ Nó phản ánh các tri thức về các đối tượng (hiện tượng) được biểu thị bằng bản đồ, người sử dụng có thể tìm ra những qui luật của sự phân bố các đối tượng và hiện tượng

- Tính đo được: có liên quan chặt chẽ với cơ sở toán học của bản đồ Căn cứ vào tỷ

lệ, phép chiêu, vào thang bậc của các dấu hiệu qui ước, người sử dụng có khả năng xác định các trị số khác nhau như: toạ độ, biên độ, khoảng cách, diện tích, thể tích, góc phương hướng Chính nhờ tính chất này mà bản đồ được dùng làm cơ sở để xây dựng các mô hình toán học của các hiện tượng địa lý, giải quyết các bài toán khoa học và thực tiễn

- Tính thông tin: khả năng lưu trữ và truyền đạt cho người sử dụng những thông tin

về các đối tượng, hiện tượng được phản ánh trên bản đồ

c Nhiệm vụ của bản đồ

-Nói về vai trò, ý nghĩa của bản đồ, nhà địa lí học nổi tiếng N.N Baranxki của Liên

Xô trước đây đã khái quát một cách tài tình trong câu nói đầy hình ảnh: “Nếu như

các nhà sinh vật học để nghiên cứu những vật thể nhỏ bé, trước hết phải quan tâm thu nhận sự biểu hiện phóng đại chúng qua kính hiển vi Ngược lại, các nhà địa lí phải nghĩ để có được sự biểu hiện thu nhỏ bề mặt Trái Đất - Cái đó chính là bản đồ”

- Bản đồ địa lí khác với bài viết địa lí Bản đồ địa lí cho ta khái niệm “Bề mặt” lãnh thổ (không gian hai chiều, ba chiều), còn bài viết địa lí cho ta sự mô tả địa lí về lãnh thổ đó Vì vậy, trong nghiên cứu cũng như giảng dạy địa lí phải coi bản đồ và bài viết là hai "Kênh thông tin (hình và chữ)" bổ sung cho nhau Một bài viết địa lí có tính khoa học là bài viết được hướng vào bản đồ và một bản đồ có giá trị là phải dựa trên cơ sở địa lí, làm sáng tỏ những qui luật địa lí

-Trong thực tiễn, bản đồ được sử dụng một cách rộng rãi để giải quyết nhiều nhiệm

vụ khác nhau, những nhiệm vụ gắn liền với sự khai thác, sử dụng lãnh thổ Sự thăm

dò các khoáng sản, điều tra tài nguyên rừng, đánh giá đất nông nghiệp, v.v… đều phải dựa trên cơ sở bản đồ Những công trình kĩ thuật như thiết kế, xây dựng các

công trình thuỷ lợi, mạng lưới giao thông,v.v đều được vạch ra trên bản đồ

- Trong một nền sản xuất phát triển có kế hoạch, công cuộc phát triển kinh tế gắn chặt với sự phân bố hợp lí lực lượng sản xuất, sử dụng khôn ngoan và có hiệu quả tài nguyên thiên nhiên, chống ô nhiễm môi trường, cải tạo tự nhiên Muốn vậy điều kiện đầu tiên và cơ bản là phải điều tra tổng hợp lãnh thổ, thu thập đầy đủ và có hệ thống các điều kiện tự nhiên - tài nguyên thiên nhiên, điều kiện kinh tế – xã hội, lực lượng sản xuất của lãnh thổ

- Thiếu bản đồ không thể giải quyết được những nhiệm vụ như phân bố lực lượng sản xuất, tổ chức lãnh thổ của nền sản xuất xã hội, kế hoạch hoá sự phát triển tổng hợp nền sản xuất các miền, các vùng

- Với giao thông, du lịch và quốc phòng, bản đồ là phương tiện dẫn đường đáng tin cậy nhất Những phi công yên ổn trên bầu trời, thuỷ thủ vững lái ngoài biển khơi là nhờ có bản đồ Bản đồ là “mắt thần” của các nhà quân sự, các cán bộ tham mưu Bản đồ địa hình quân sự là cơ sở để thành lập các bản đồ chiến lược, chiến thuật, là phương tiện lãnh đạo, chỉ huy tác chiến, hành quân, bố trí lực lượng, hợp đồng binh chủng

- Bản đồ không thể thiếu trong nghiên cứu khoa học, nó là phương tiện nghiên cứu của các ngành khoa học về Trái Đất Bản đồ giúp các nhà khoa học tìm hiểu những qui luật phân bố của các đối tượng, sự lan truyền của các hiện tượng và những mối tương quan của chúng trong không gian, cho phép phát hiện những qui luật tồn tại

và dự đoán con đường phát triển của chúng trong tương lai

-Bản đồ là một phương tiện có hiệu quả để phổ biến các tri thức, nâng cao trình độ văn hoá chung cho mọi người, cung cấp những hiểu biết về quê hương, đất nước, về các quốc gia trên thế giới, giáo dục lòng yêu nước, yêu quý thiên nhiên, bảo vệ môi trường Bản đồ là phương tiện sản xuất, phục vụ đời sống con người

2.2.2 Cách biểu thị nội dung bản đồ

Khi thành lập bản đồ - bản đồ chuyên đề người ta sử dụng các phương pháp khác nhau để thể hiện các yếu tố nội dung Mỗi phương pháp có thể sử dụng độc lập hoặc sử dụng phối hợp với các phương pháp khác, các phương pháp bản đồ được xây dựng căn cứ vào đặc điểm của hiện tượng, sự vật và đặc điểm phân bố của chúng trong khu vực

a Phương pháp đường đẳng trị

Dùng trong trường hợp cần biểu thị trên bản đồ các hiện tượng có sự thay đổi đều đặn và có sự phân bố liên tục như: Độ cao mặt đất, nhiệt độ không khí, lượng mưa Đường đẳng trị là những đường cong điều hoà nối liền các điểm có cùng trị

số của hiện tượng Sự vật được thể hiện tuỳ theo hiện tượng, sự vật được biểu thị

mà đường đẳng trị có thể có các tên gọi riêng

- Đường đẳng cao (bình độ, đồng mức) nối liền các điểm có toạ độ cao tuyệt đối tương đối giống nhau

- Đường đẳng sâu

- Đường đẳng áp

Để xây dựng đường đẳng trị cần phải có đủ số lượng để các điểm trên bản đồ có giá trị hoặc chỉ số được xác định Nối liền các điểm có giá trị như nhau Kết hợp với phương pháp nội suy, ngoại suy bằng những đường cong đều đặn ta có các đường đẳng trị Giá trị của các đường đẳng trị được ghi ở đầu hoặc ở giữa đường; đôi khi người ta tô màu vào khoảng giữa các đường đẳng trị Phương pháp đường đẳng trị cho phép ta xác định

chỉ số của hiện tượng

được biểu thị ở bất kỳ

điểm nào trên bản đồ

Dựa theo sự phân bố

các đường đẳng trị ta

có thể nghiên cứu đặc

điểm và các qui luật

phân bố biến đổi của

hiện tượng Điều này

ta tái hiện lại bề mặt

thực tế hoặc trừu tượng của hiện tượng, thực hiện các phép đo đạc, nghiên cứu chi tiết với độ chính xác cao

b Phương pháp nền chất lượng và số

lượng

Dùng để biểu thị các hiện tượng có

sự phân bố liên tục Là phương pháp

biểu thị những sự phân biệt về

phương diện số lượng hoặc

H ình 2.2: Phương pháp đường đẳng trị

H ình 2.3: Phương pháp n ền chất lượng và số lượng

chất lượng của một hiện tượng nào đó trong phạm vi lãnh thổ biểu thị bằng cách phân chia lãnh thổ đó ra những phần dựa theo các dấu hiệu chất lượng đã xác định, mỗi phần được tô bằng một màu hoặc một dạng hình vẽ

c Phương pháp khoanh vùng

Được dùng để thể hiện các đối tượng hoặc các hiện tượng phân bố tính chất cá biệt, ví dụ sự phân bố của một số loại cây trồng hay loại động vật thực vật hoang dại, phân bố dân tộc thiểu số, khu vực có khoáng sản

* Phân biệt vùng phân bố tuyệt đối và vùng phân bố tương đối

+ Vùng phân bố tuyệt đối: hiện tượng được biểu thị không có ở ngoài phạm vi + Vùng phân bố tương đối: hiện tượng được biểu thị vẫn có ở ngoài phạm vi nhưng đối với số lượng không đáng kể

Trong phạm vi của từng vùng phân bố người ta tô màu, phân bố của các chấm hoặc ký hiệu, nét gạch, ghi chú để thể hiện nội dung ranh giới của vùng phân bố

có thể được xác định và thể hiện rõ bằng đường nét liền, nét đứt hoặc không thể hiện

d Phương pháp chấm điểm

Dùng để biểu thị các hiện tượng phân bố rải rác trên lãnh thổ bằng cách sử dụng các điểm tròn kích thước như nhau và đại diện cho một số giá trị số lượng của các hiện tượng biểu thị giá trị đó gọi là trọng lượng của các điểm Các điểm được đặt lên bản đồ sẽ có sự phân bố không đồng đều và có mật độ khác nhau tương ứng với

thước điểm sao cho nơi đối tượng phân bố dày đặc nhất là các điểm không chồng chéo lên nhau Các điểm được phân bố đều đặn trên phạm vi đã tiến hành thống kê hiện tượng Do đó trên nền địa lý của bản đồ người ta vạch những đường ranh giới phụ thuộc bỏ đi sau khi phân bố các điểm Có trường hợp sử dụng các điểm có màu sắc khác nhau để thể hiện các đặc trưng phụ thuộc đặc trưng chất lượng của đối tượng Phương pháp chấm điểm sử dụng thành lập bản đồ dân cư, phân bố diện tích trồng trọt,

e Phương pháp ký hiệu đường

Dùng để thể hiện các hiện tượng và các đối tượng có dạng đường nét và những đối tượng có dạng kéo dài mà chiếu rộng không thể hiện theo tỷ lệ bản đồ

Ví dụ: Các đường ranh giới, đường phân thuỷ, đứt gãy kiến tạo, đường giao thông,

sông một nét

Các đặc trưng chất lượng, số lượng của đối tượng được truyền đạt bằng hình vẽ, màu sắc, cấu trúc, độ rộng của ký hiệu nét

* Phương pháp ký hiệu đường chuyển động

Phương pháp dùng để thể hiện những sự chuyển dịch khác nhau trong không gian Ví dụ: di chuyển trên lãnh thổ của một hiện tượng nào đó, như hướng gió, sự vận chuyển hàng hoá, dòng biển, hướng di cư của các loài động vật

Phương tiện truyền đạt thông tin thông thường là các mũi tên và các dãy, các đặc trưng chất lượng và số lượng được thể hiện thông qua hình dạng, cấu trúc, màu sắc

và kích thước của ký hiệu Hướng của các mũi tên chỉ hướng chuyển động, các ký hiệu đường chuyển động có thể mô tả chính xác hoặc mang tính chất sơ lược đường

đi của chuyển động

a Theo hình dạng

b Theo độ lớn

c Theo màu sắc

d Theo cấu trúc bên trong

Hình 2.5: Phương pháp đường chuyển động

* Phương pháp biểu đồ

Đó là phương pháp biểu thị các giá trị số lượng tuyệt đối của các sự vật hiện tượng trong từng đơn vị phân chia lãnh thổ thông qua các hình vẽ biểu đồ trong từng đơn vị phân chia đó

những hiện tượng biến đổi

theo mùa hoặc có tính chất

chu kỳ Phương pháp biểu

đồ định vị có khả năng thể

hiện tiến trình, độ lớn, tính

liên tục và tần xuất của

hiện tượng Ví dụ: sự thay

đổi trong năm của nhiệt độ

không khí, lượng mưa, sự phân bố dòng chảy hàng năm của sông ngòi, hướng gió

và sức gió tại các trạm bằng các biểu đồ, đồ thị được định vị

* Phương pháp ký hiệu

Là phương pháp dùng các ký hiệu ngoài tỷ lệ để thể hiện

các đối tượng đã được xác định tại các điểm hoặc có kích

thước không thể hiện được trên bản đồ hoặc diện tích của nó

trên bản đồ nhỏ hơn diện tích của ký hiệu

Phương pháp ký hiệu có khả năng truyền đạt được

các đặc trưng chất lượng, số lượng, cấu trúc, sự phát triển

của các đối tượng và hiện tượng

Các ký hiệu có thể phân ra làm 3 loại:

+ Ký hiệu hình học: Có dạng hình học đơn giản

Hình 2.6: Các dạng biểu đồ và biểu đồ định vị khác nhau

Hình 2.7a: PP ký hiệu

(vuông, tam giác, tròn) được phân biệt bằng hình dạng, kích thước, màu sắc, cấu trúc, định hướng Ký hiệu hình học đơn giản dễ nhận biết và xác định vị trí , có nhiều khả năng truyền đạt thông tin

+ Ký hiệu chữ: Ký hiệu gồm một, hai chữ cái đầu tiên tên gọi của đối tượng hoặc

hiện tượng thường dùng để thể hiện các mỏ khoáng sản, các ký hiệu chữ dễ hiểu, dễ nhớ nhưng khó thể hiện chính xác vị trí của đối tượng thường được kết hợp với ký hiệu hình học

+ Ký hiệu trực quan: có dạng gợi cho ta liên tưởng đến đối tượng được biểu thị

Ví dụ: để thể hiện bến cảng, sân bay các ký hiệu này có ưu điểm là trực quan

song cũng như ký hiệu chữ khó xác định vị trí của đối tượng trên bản đồ

* Phương pháp đồ giải

Là phương pháp biểu thị các giá trị số lượng tương đối cường độ trung bình của một hiện tượng nào đó trong từng đơn vị phân chia lãnh thổ bằng cách tô màu hoặc gạch nét với cường độ phù hợp Các bản đồ với phương pháp đồ giải được thành lập theo số liệu thống kê, ví dụ mật độ dân cư, diện tích đất gieo trồng trên đơn vị diện tích

2.3 Thiết kế hệ thống CSDL bản đồ

2.3.1 Khái niệm về cấu trúc và các dạng dữ liệu

Một CSDL bao gồm nhiều tệp dữ liệu Cấu trúc dữ liệu là cách bố trí, tổ chức CSDL để có thể truy nhập dữ liệu từ một hay nhiều tệp một cách dễ dàng Có 3 mô hình cấu trúc CSLD cơ bản là: Phân cấp, mạng, quan hệ và có 2 cách biểu diễn dữ liệu cơ bản là biểu diễn dưới dạng Raster và dạng Vector

a Cấu trúc dữ liệu Vecter

* Đối tượng kiểm điểm (points)

Điểm được xác định bằng cặp giá trị tọa độ (x,y) Nhờ tọa độ x,y những dữ liệu lưu trữ loại khác được chiếu lên điểm cùng với những thông tin trợ giúp khác

Ví dụ: một điểm có thể là một ký hiệu, không liên hệ với một thông tin nào khác Bản ghi của ký hiệu chỉ bao gồm thông tin về ký hiệu, kích thước biểu diễn và hướng của ký hiệu Nếu điểm là một thực thể thì bản ghi của ký hiệu có thêm các thông tin về ký hiệu được biểu diễn

Hình 2.7b: Phương pháp ký hiệu

Các đối tượng kiểu điểm có đặc điểm:

+ Là toạ độ đơn (x,y)

+ Không cần thể hiện chiều dài và diện tích

Hình 2.8: Biểu diễn dữ liệu dạng điểm

Tùy thuộc vào tỷ lệ bản đồ mà dữ liệu dạng điểm có thể được biểu diễn dưới dạng vùng Trên bản đồ tỷ lệ nhỏ, một đối tượng được biểu diễn dưới dạng điểm, nhưng trên bản đồ tỷ lệ lớn thì đối tượng này lại được biểu diễn dưới dạng vùng Vì thế các đối tượng điểm và vùng có thể được dùng để phản ánh lẫn nhau

* Đối tượng kiểu đường (Arcs)

Đường được xác định như một tập hợp dãy của các điểm Mô tả các đối tượng địa lý dạng tuyến, có các đặc điểm sau:

+ Là một dãy các cặp toạ độ

+ Một arc bắt đầu và kết thúc bởi node

+ Các arc nối với nhau và cắt nhau tại node

+ Hình dạng của arc được định nghĩa bởi các điểm vertex

+ Độ dài chính xác bằng các cặp toạ độ

Hình 2.9: Biểu diễn dữ liệu dạng đường (arc)

* Đối tượng dạng vùng (polygons)

Vùng được xác định bởi ranh giới các đường thẳng Các đối tượng địa lý có diện tích và đóng kín bởi một đường được gọi là đối tượng vùng polygons, có các đặc điểm sau:

+ Polygons được mô tả bằng tập các đường (arcs) và điểm nhãn (label points)

+ Một hoặc nhiều arc định nghĩa đường bao của vùng

+Một điểm nhãn label points nằm trong vùng để mô tả, xác định cho mỗi một vùng

Hình 2.10 : Biểu diễn dữ liệu dạng vùng (polygon)

* Biểu diễn các dữ liệu vecter

Phương pháp vector hình thành trên cơ sở quan sát đối tượng của thế giới thực Quan sát đặc trưng theo hướng đối tượng là phương pháp tổ chức thông tin trong các hệ GIS để định hướng các hệ thống quản trị cơ sở dữ liệu Chúng có ưu việt trong việc lưu trữ số liệu bản đồ bởi vì chúng chỉ lưu các đường biên của các đặc trưng, không cần lưu toàn bộ vùng của chúng Các thành phần đồ hoạ biểu diễn của bản đồ liên kết trực tiếp với các thuộc tính của cơ sở dữ liệu cho nên người sử dụng

có thể dễ dàng tìm kiếm và hiển thị các thông tin từ CSDL

b Cấu trúc dữ liệu Raster (ma trận)

Mô hình dữ liệu dạng raster phản ánh toàn bộ vùng nghiên cứu dưới dạng một lưới các điểm (cell) hay điểm ảnh (pixel) Các hệ thống trên cơ sở raster hiển thị, định vị và lưu trữ dữ liệu đồ hoạ nhờ sử dụng các ma trận hay lưới các điểm ảnh

Độ phân giải dữ liệu raster phụ thuộc vào kích thước của của điểm ảnh Dữ liệu raster được thiết lập bằng cách mã hoá mỗi điểm ảnh bằng một giá trị theo các đặc trưng và tính chất trên bản đồ, có thể sử dụng số nguyên, số thực, ký tự hay tổ hợp chúng để làm giá trị Mỗi đặc tính giống nhau sẽ có cùng giá trị số Độ chính xác của mô hình raster phụ thuộc vào kích thước hay độ phân giải của các pixel Một điểm có thể là là một điểm ảnh, một đường là vài điểm ảnh liền kề nhau, một vùng

là tập hợp nhiều điểm ảnh

Cấu trúc raster có các đặc điểm:

+ Các điểm được xếp liên tiếp từ trái qua phải và từ trên xuống dưới

+ Mỗi một điểm ảnh (pixcel) chứa một giá trị

+ Một tập các ma trận điểm và các giá trị tương ứng tạo thành một lớp (layer) + Trong cơ sở dữ liệu có thể có nhiều lớp

Mỗi ô trên bản đồ được biểu diễn bằng tổ hợp tọa độ (hàng, cột) và một giá trị biểu diễn kiểu hoặc thuộc tính của ô đó trên các bản đồ Trong cấu trúc này mỗi ô tương ứng là một điểm Một đường thì được biểu diễn bằng một chuỗi các ô liền nhau Một vùng bao gồm một nhóm các ô liền nhau

Dạng dữ liệu này dễ lưu trữ và thể hiện Cấu trúc dữ liệu này cũng còn có nghĩa

là những khu vực có kích thước nhỏ hơn một ô thì không thể hiện được, coi đó là mặt phẳng

Hình 2.12: Biểu diễn dạng Raster

Dữ liệu Raster được lưu trữ dưới dạng ma trận của các ô vuông, trong đó mỗi ô

là giao điểm của một hàng và một cột trong ma trận

+ Điểm được xác định bởi một ô

+ Đường được xác định bởi một số các ô kề nhau theo một hướng

+ Vùng được xác định bởi một số các ô mà trên đó đối tượng bao phủ lên

Ta thấy rằng biểu diễn hai chiều của dữ liệu địa lý theo cấu trúc này là không liên tục nhưng được định lượng hóa để có thể dễ dàng đánh giá được độ dài, diện tích Dễ thấy rằng nếu không gian càng được chia nhỏ thành nhiều ô thì việc tính toán càng chính xác

* Biểu diễn dữ liệu raster

Trên hình vẽ là sự thể hiện của bản đồ dưới dạng Raster Mỗi vùng được đánh dấu bằng các ô theo các giá trị khác nhau khi đó ta có được một lưới các ô có giá trị khác nhau

Nước = 1, rừng = 2, đất nông nghiệp = 3

Hình 2.13: Biểu diễn dữ liệu raster

Hình 2.14: Biểu diễn ảnh hưởng của sự lựa chọn kích cỡ pixel

* Các nguồn dữ liệu xây dựng nên dữ liệu raster có thể bao gồm:

• Quét ảnh

• Ảnh máy bay, ảnh viễn thám

• Chuyển từ dữ liệu vector sang

• Lưu trữ dữ liệu dạng RASTER

• Nén theo hàng (Run lengh coding)

• Nén theo chia nhỏ thành từng phần (Quadtree)

• Nén theo ngữ cảnh (Fractal)

Trong một hệ thống dữ liệu cơ bản raster được lưu trữ trong các ô (thường hình vuông) được sắp xếp trong một mảng hoặc các dãy hàng và cột Nếu có thể, các hàng và cột nên được căn cứ vào hệ thống lưới bản đồ thích hợp

Việc sử dụng cấu trúc dữ liệu raster tất nhiên đưa đến một số chi tiết bị mất Với lý

do này, hệ thống raster-based không được sử dụng trong các trường hợp nơi có các chi tiết có chất lượng cao được đòi hỏi

c Chuyển đổi cơ sở dữ liệu dạng vector và raster

Việc chọn của cấu trúc dữ liệu dưới dạng vector hoặc raster tuỳ thuộc vào yêu cầu của người sử dụng, đối với hệ thống vector, thì dữ liệu được lưu trữ sẽ chiếm diện tích nhỏ hơn rất nhiều so với hệ thống raster, đồng thời các đường contour sẽ chính xác hơn hệ thống raster Ngoài ra cũng tuỳ vào phần mềm máy tính đang sử dụng mà nó cho phép nên lưu trữ dữ liệu dưới dạng vector hay raster

Quá trình biến đổi mô hình dữ liệu vector sang dữ liệu raster thì gọi là raster hoá, biến đổi từ raster sang mô hình vector thì gọi là vector hoá Raster hoá là tiến trình chia đường hay vùng thành các ô vuông (pixcel) Ngược lại, vector hoá là tập hợp các pixcel để tạo thành đường hay vùng Nếu dữ liệu raster không có cấu trúc tốt, thí dụ ảnh vệ tinh thì việc nhận dạng đối tượng sẽ rất phức tạp

d Ưu điểm và nhược điểm của hệ thống dữ liệu raster và vector

- Khả năng sửa chữa, bổ sung, thay đổi

các dữ liệu hình học cũng như thuộc

tính nhanh, tiện lợi

Nhược điểm:

- Cấu trúc dữ liệu phức tạp

- Chồng xếp bản đồ phức tạp

- Các bài toán mô phỏng thường khó

giải vì mỗi đơn vị không gian có cấu

- Dễ dàng thực hiện nhiều phép toán phân tích khác nhau

- Bài toán mô phỏng là có thể thực hiện được do đơn vị không gian là giống nhau (ô đơn vị)

- Kỹ thuật xử lý đơn giản

Nhược điểm:

- Dung lượng dữ liệu lớn

- Độ chính xác có thể giảm nếu sử dụng không hợp lý kích thước các ô đơn vị

- Bản đồ hiển thị không đẹp

- Các bài toán mạng rất khó thực hiện

- Khối lượng tính toán để chuyển đổi toạ

độ là rất lớn

H ình 2.15: Quá trình chuyển đổi giữa các loại dữ liệu

Nhìn chung, các mô hình vector thường được sử dụng để mô tả các đối tượng rời rạc, trong khi các mô hình raster được dùng để biểu diễn các đối tượng biến thiên liên tục Cả hai mô hình dữ liệu này đều có những ưu điểm và nhược điểm cần được xem xét trong quá trình thiết kế cơ sở dữ liệu hay thiết lập các mô hình xử lý GIS

2.3.2 Khái niệm về bản đồ số và cơ sở dữ liệu bản đồ số

Vậy có thể 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 Các thành phần cơ bản của bản đồ số bao gồm:

- Thiết bị ghi dữ liệu

- Máy tính

- Cơ sở dữ liệu bản đồ

- Thiết bị thể hiện bản đồ Bản đồ số được lưu trữ gọn nhẹ khác với bản đồ truyền thống ở chỗ: Bản đồ số chỉ là các file dữ liệu ghi trong bộ nhớ máy tính và có thể thể hiện ở dạng hình ảnh giống như bản đồ truyền thống trên màn hình máy tính Nếu sử dụng máy vẽ thì ta có thể in được bản đồ số trên giấy giống như bản đồ thông thường

Bản đồ số địa hình là cơ sở dữ liệu không gian cho hệ thống thông tin địa lý (GIS) và thường được sử dụng làm bản đồ nền cho các loại bản đồ chuyên đề

Ví dụ: Bản đồ số địa chính là loại bản đồ chuyên ngành đất đai được thiết kế biên tập lưu trữ và hiển thị trong máy tính như các loại bản đồ số thông thường và cơ

sở dữ liệu của nó chính là hệ thống thông tin đất đai (LIS) Bản đồ số Lâm nghiệp là loại bản đồ chuyên ngành Lâm nghiệp và cơ sở dữ liệu của nó chính là hệ thống thông tin Lâm nghiệp (FIS)…

Nhờ các máy tính có khả năng lưu trữ khối lượng thông tin lớn, khả năng tổng hợp, cập nhật, phân tích thông tin và xử lý dữ liệu bản đồ phong phú nên bản đồ số được ứng dụng rộng rãi và đa dạng hơn rất nhiều so với bản đồ giấy thông thường

2.3.2.2 Đặc điểm bản đồ số và những ưu điểm hơn hẳn của nó

 Mỗi bản đồ số có một hệ quy chiếu nhất định thường là hệ quy chiếu phẳng Các thông tin không gian được tính toán và thể hiện trong một hệ quy chiếu đã chọn

 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 thực chất là một tập hợp có tổ chức các dữ liệu trong một hệ quy chiếu nhất định Tỷ lệ của bản đồ số không giống như tỷ lệ của bản đồ thông thường

 Hệ thống ký hiệu trong bản đồ số thực chất là các ký hiệu của bản đồ thông thường đã được số hoá Nhờ vậy có thể thể hiện bản đồ dưới dạng hình ảnh trên màn hình hoặc in ra giấy

 Các yếu tố của bản đồ giữ nguyên được độ chính xác của dữ liệu đo đạc ban đầu

và không chịu ảnh hưởng của sai số đồ hoạ

 Khi thành lập bản đồ số, các công đoạn ban đầu từ khâu thu thập và xử lý số liệu đòi hỏi tính đồng bộ và lôgic cao nên người thực hiện công việc này phải có trình

độ kỹ thuật và tay nghề cao

 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 và hiện chỉnh thông tin

- Chồng xếp hoặc tách lớp thông tin theo ý muốn

- Dễ dàng biên tập và tạo ra phiên bản mới của bản đồ

- Dễ dàng in ra với số lượng và tỷ lệ tuỳ ý

- Có khả năng liên kết và sử dụng trong mạng máy tính

Việc sử dụng bản đồ số thuận lợi và có hiệu quả kinh tế cao, vì thế hiện này trong thực tế chủ yếu sử dụng kỹ thuật công nghệ mới để thành lập và sử dụng bản

đồ trong công tác quản lý tài nguyên nói chung và quản lý đất đai nói riêng

2.3.2.3 Khái niệm cơ bản về cơ sở dữ liệu bản đồ

Cơ sở dữ liệu (CSDL) là một tập hợp số liệu được lựa chọn và phân chia bởi người sử dụng Đó là một nhóm các bản ghi và các file số liệu được lưu trữ trong một

tổ chức có cấu trúc Nhờ phần mềm quản trị CSDL người ta có thể sử dụng dữ liệu

cho các mục đích tính toán, phân tích, tổng hợp, khôi phục dữ liệu… Trong những năm gần đây Việt Nam đã triển khai”Chương trình công nghệ thông tin quốc gia” trong đó có dự án “Xây dựng cơ sở dữ liệu quốc gia về tài nguyên đất” Mục tiêu là xây dựng các khối thông tin cơ bản đó là:

1 Hệ quy chiếu Quốc gia

2 Hệ toạ độ và độ cao nhà nước

3 Hệ thống bản đồ địa hình cơ bản

4 Đường biên giới và địa giới hành chính

5 Mô hình số độ cao địa hình

6 Phân loại đất theo hiện trạng sử dụng

7 Quy hoạch và kế hoạch sử dụng đất

8 Hệ thống bản đồ địa chính

9 Chủ sử dụng đất

10 Các dữ liệu khác có liên quan

Cơ sở dữ liệu tài nguyên đất khi hoàn thành sẽ khắc phục vụ đắc lực cho công tác quản lý nhà nước về đất đai, trợ giúp hoạch định chính sách, quy hoạch tổng thể và

sử dụng có hiệu quả tài nguyên đất

Đối với hệ thống bản đồ địa hình cơ bản cần phải xây dựng “ Cơ sở dữ liệu địa lý”, cơ sở dữ liệu này gồm hai phần, đó là cơ sở dữ liệu không gian bao gồm hình dạng, kích thước và vị trí các đối tượng cùng với sự biểu diến dáng đất tại khu vực đó

và cơ sở dữ liệu thuộc tính bao gồm các đặc điểm tính chất của đối tượng

Đối với hệ thống bản đồ địa chính cần xây dựng “Cơ sở dữ liệu địa chính Cơ

sở dữ liệu này gồm hai phần cơ bản đó là CSDL bản đồ địa chính và CSDL hồ sơ địa chính CSDL địa chính là phần quan trọng của hệ thống thông tin đất đai, Nó không những phục vụ trực tiếp cho công tác quản lý đất đai mà còn phục vụ gián tiếp đến công tác Quy hoạch phát triển kinh tế tại khu vực đó

2.3.2.4 Phân loại dữ liệu bản đồ

Dữ liệu bản đồ là những mô tả theo phương pháp số các hình ảnh của bản đồ, Chúng gồm toạ độ các điểm được lưu trữ theo một quy luật hay một cấu trúc nào đó

và các ký hiệu dùng để xác định một hình ảnh bản đồ cụ thể Qua phần mềm điều hành có thể tạo ra hình ảnh bản đồ cụ thể Qua phần mềm điều hành của GIS có thể tạo ra hình ảnh bản đồ trên màn hình hoặc in ra giấy

Trong bản đồ số nói chung, các dữ liệu được phân chia thành hai loại là dữ liệu không gian và dữ liệu thuộc tính

 Dữ liệu không gian

Dữ liệu không gian là loại dữ liệu thể hiện chính xác vị trí trong không gian thực của đối tượng và quan hệ giữa các đối tượng qua mô tả hình học, mô tả bản đồ và

mô tả topology

Đối tượng không gian của bản đồ số địa chính gồm các điểm khống chế tạo độ, địa giới hành chính, các thửa đất, các công trình xây dựng, hệ thống giao thông, thuỷ văn và các yếu tố khác có liên quan

Các dữ liệu không gian thể hiện các đối tượng bản đồ qua ba yếu tố hình học

cơ bản là điểm, đường và vùng

Các đối tượng không gian cần được ghi nhận vị trí trong không gian bản đồ, mối liên hệ của nó với các đối tượng xung quanh và một số thuộc tính liên quan để mô

tả đối tượng Thông tin vị trí các đối tượng bản đồ luôn phải kèm theo các thông tin về quan hệ không gian (Topology), nó được thể hiện qua ba kiểu quan hệ: Liên thông nhau, kề nhau, nằm trong hoặc bao nhau

Ví dụ: Dữ liệu không gian của thửa đất chính là toạ độ các góc thửa (điểm), ranh giới thửa ( đường khép kín) và miền nằm trong ranh giới Chúng được mô tả bằng ký hiệu bản đồ dạng đường Đặc biệt trong CSDL còn lưu trữ dữ liệu mô tả quan hệ không gian (Topology) của thửa đất đối với các đối tượng khác ở xung quanh

 Dữ liệu thuộc tính

Dữ liệu thuộc tính còn được gọi là dữ liệu phi không gian, đó là dữ liệu thể hiện các thông tin về đặc điểm cần có của các yếu tố bản đồ

Cần phân biệt hai loại thuộc tính sau đây:

- Thuộc tính định lượng: Kích thước, diện tích, độ nghiêng

- Thuộc tính định tính: Kiểu, màu sắc, tên, tính chất…

Thông thường các dữ liệu thuộc tính được thể hiện bằng các mã và lưu trữ trong các bảng hai chiều Tuỳ theo đặc điểm chuyên đề và thuộc tính của nó mà các đối tượng được xếp vào các lớp khác nhau

Ví dụ1: Thông tin thuộc tính của dữ liệu địa chính gồm: Số hiệu thửa đất, diện tích, chủ sử dụng đất, địa chỉ, địa danh, phân loại đất, phân hạng đất, giá đất, mức thuế

phải tổ chức và liên kết chúng một cách khoa học, đó chính là cấu trúc dữ liệu Mỗi phần mềm quản lý thông tin thường sắp xếp và ghi nhớ các tệp tin trong một tệp riêng theo thứ tự hoặc theo chỉ số nhận dạng

Hiện nay các cơ sở dữ liệu thường sử dụng ba loại cấu trúc đó là: cấu trúc phân cấp, cấu trúc quan hệ và cấu trúc mạng Tuy nhiên trong bản đồ số địa chính thì cấu trúc quan hệ thường được sử dụng

Trong cấu trúc quan hệ các tệp tin thường được ghi trong các bảng hai chiều Ngoài việc truy cập theo trình tự phân cấp, còn có thể tìm kiếm cơ sở dữ liệu thông qua mối quan hệ trực tiếp giữa các tệp nhờ các chỉ số nhận dạng Loại cấu trúc này có

ưu điểm là giảm được các thông tin ghi trùng lặp, dễ truy cập, bổ sung và dễ chỉnh sửa

dữ liệu

CHƯƠNG 3 GIỚI THIỆU PHẦN MỀM ỨNG DỤNG TRONG XÂY DỰNG VÀ BIÊN TẬP BẢN ĐỒ SỐ

3.1 Giới thiệu phần mềm MicroStation

MicroStation là phần mềm trợ giúp thiết kế (Computer Aided Design - CAD) được phát triển bởi Bentley Systems cho tập đoàn Intergraph của Mỹ vào những năm 1980 Tại thời điểm đó phần mềm có tên là PseudoStation Qua hơn 30 năm phát triển, MicroStation đã cho ra đời nhiều phiên bản khác nhau với những tính năng ngày càng cải tiến Vào năm 1987, MicroStation 2.0 ra đời và đó là phiên bản đầu tiên của MicroStation đọc và tạo file *.DGN Phiên bản được sử dụng phổ biến nhất hiện nay là MicroStation SE được ra đời vào cuối 1997, đó là phiên bản đặc biệt của MicroStation (SE là viết tắt của Special Edition) và là phiên bản đầu tiên

mà các nút công cụ được thể hiện bởi màu sắc khác nhau, ngoài ra MicroStation SE còn cung cấp một số công cụ làm việc qua Internet Phiên bản mới nhất của MicroStation là V8i (V8.11) ra đời năm 2008, phiên bản này cho phép làm việc với định dạng file *.DWG mới nhất, đồng thời bao gồm cả Modul làm việc với dữ liệu GPS

Với MicroStation, người sử dụng được cung cấp các công cụ số hoá các đối tượng trên nền ảnh, sửa chữa, biên tập, xuất, nhập dữ liệu và trình bày bản đồ Đồng thời, MicroStation cũng là môi trường đồ hoạ cao cấp làm nền cho các ứng dụng khác như: Irasb, Irasc, Geovec, MSFC, MRFClean, MRFFlag, Famis chạy trên đó MicrStation còn cung cấp các công cụ xuất, nhập (Export, Import) dữ liệu đồ họa từ các phần mềm khác qua file (.dxf) hoặc (.dwg)

Hiện nay định dạng file *.DGN của MicroStation là định dạng file chuẩn theo quy định đối với Bản đồ địa chính, Bản đồ địa hình, Bản đồ hiện trạng sử dụng đất, Bản đồ quy hoạch sử dụng đất dạng số ở nước ta

3.1.1 Giao diện trong MicroStation

Khi khởi động màn hình giao diện của Microstation như sau:

3.1.2 Tổ chức dữ liệu trong Microstation

File dữ liệu của MicroStation được gọi là Design file (*.dgn) MicroStation chỉ cho phép người dùng mở và làm việc với một design file tại một thời điểm File này gọi là Active Design file

Nếu mở một Design file khi đã có một Design file khác đang mở sẵn, MicroStation sẽ được tự động đóng file đầu tiên lại Tuy nhiên vẫn có thể tham khảo nội dung của các Design file bằng cách tác động đến các file đó dưới dạng các file tham khảo (Reference file)

Một Design file trong MicroStation được tạo bằng cách copy một file chuẩn gọi

là seed file

Seed file thực chất là một Design file trắng (không chứa dữ liệu) nhưng nó chứa đầy đủ các thông số quy định chế độ làm việc với MicroStation Đặc biệt đối với file bản đồ, để đảm bảo tính thống nhất về cơ sở toán học giữa các file dữ liệu, phải tạo một seed file chứa các tham số về hệ toạ độ, phép chiếu, đơn vị đo… Sau đó các

file bản đồ của bản đồ sẽ có seed file riêng

Dữ liệu trong file *.dgn được tách riêng thành từng lớp dữ liệu Mỗi một lớp dữ liệu được gọi là một level Một file *.dgn nhiều nhất có 63 level Các level này được quản lý theo mã số từ 1 – 63 hoặc theo tên của level do người sử dụng đặt Các level dữ liệu có thể được hiển thị (bật) hoặc (tắt) trên màn hình Khi tất cả các level chứa dữ liệu được bật, màn hình sẽ hiển thị đầy đủ nội dung của bản vẽ

Ta cũng có thể tắt tất cả các level trừ level đang hoạt động gọi là Active level Active level là level các đối tượng sẽ được thiết kế trên đó

3.1.3 Một số thao tác cơ bản với tệp tin

* Tạo Design file (file làm việc)

1 Khởi động MicroStation xuất hiện hộp MicroStation Manager

Từ file  chọn New  Xuất hiện hộp thoại Create Design file

2 Chọn ổ đĩa và thư mục chứa file Design sẽ tạo bằng cách nháy đúp vào ổ đĩa và thư mục đó trong cửa sổ Directories: Ví dụ e:\thuchanhmicrostation

3 Đánh tên file vào hộp text: files Ví dụ: thuchanh.dgn

4 Chọn seed file bằng cách bấm vào: Select….Xuất hiện hộp thoại Select Seed file

5 Chọn đường dẫn đến tên thư mục và tên seed file cho bản đồ của mình

6 Bấm OK để kết thúc

Cách thứ 2 để tạo một file mới khi đang làm việc với một design file bằng cách:

từ menu của cửa sổ lệnh, chọn New xuất hiện hộp thoại Create Design file Tiếp tục làm từ bước 3 trở đi

* Mở một Design file dưới dạng Active Design file

- Cách 1: Khởi động Microstation và chọn thư mục chứa file và tên file từ hộp thoại MicroStation Manager chọn OK

- Cách 2: 1 Từ Menu chọn file  Open  Xuất hiện hộp thoại Open Design file

2 Bấm vào phía dưới dòng List file of type chọn các dạng (*.dgn) nếu chưa có sẵn Khi đó tất cả các file có đuôi (.dgn) sẽ xuất hiện trên hộp danh sách tên file

3 Chọn thư mục chứa file bằng cách nháy đúp vào các hộp thư mục bên hộp danh sách các thư mục

4 Chọn tên file Design cần mở

5 Bấm OK

3.1.4 Các công cụ đồ họa và cách sử dụng

Để dễ dàng, thuận tiện trong thao tác, MicroStation cung cấp rất nhiều các công

cụ (Drawing tools) tương đương như các lệnh Các công cụ này thể hiện trên màn hình dưới dạng các biểu tượng vẽ (icon) và được nhóm theo các chức năng có liên quan thành những thanh công cụ (tool box)

Các thanh công cụ thường dùng nhất trong MicroStation được đặt trong một thanh công cụ chính (Main tool box) và được rút gọn dưới dạng các biểu tượng Thanh công cụ chính được tự động mở mỗi khi khởi động MicroStation và có thể thấy tất cả các chức năng của MicroStation trong đó Trường hợp thanh công cụ chính chưa có ngoài màn hình có thể lấy thanh công cụ đó ra bằng cách:

Từ Menu của MicroStation  vào Tools  chọn Main  chọn main

Ta có thể dùng chuột kéo các thanh công cụ ra thành một Tool box hoàn chỉnh, hoặc chọn từng icon trong tool đó để thao tác Khi sử dụng một công cụ nào đó thì tool sử dụng sẽ là hiện thời và chuyển màu thành màu sậm Ngoài ra đi kèm với mỗi công cụ được chọn là hộp Tool setting, hộp này hiển thị tên của công cụ và các phần đặt thông số đi kèm (nếu có)

 Thanh công cụ vẽ đối tượng dạng tuyến (linear Element Tools)

1 Vẽ các đối tượng dạng đường thẳng

2 Vẽ các đối tượng dạng đoạn thẳng

3 Vẽ các đối tượng đường Multi – line

Thanh Main (Main tool box)

Tool setting