XÂY DỰNG BẢN ĐỒ SỐ Các quy chuẩn Thành lập bản đồ số Cấu trúc thông tin trong thành lập bản đồ số Bản đồ số và tính chất của bản đồ số Bản đồ và hệ quy chiếu Bản đồ và hệ quy chiếu
Trang 1VIỄN THÁM VÀ GIS CHƯƠNG 5 XÂY DỰNG BẢN ĐỒ SỐ
Các quy chuẩn
Thành lập bản đồ số
Cấu trúc thông tin trong thành lập bản đồ số
Bản đồ số và tính chất của bản đồ số
Bản đồ và hệ quy chiếu
Bản đồ và hệ quy chiếu
Bản đồ là sự biểu thị khái quát, thu nhỏ bề mặt trái đất hoặc
bề mặt của thiên thể khác trên mặt phẳng trong một phép
chiếu xác định, nội dung của bản đồ được biểu thị bằng hệ
thống ký hiệu quy ước
Bản đồ và hệ quy chiếu
Hệ toạ độ địa lý là hệ toạ độ lấy mặt cầu ba chiều bao quanh trái đất làm cơ sở Một điểm được xác định bằng kinh độ và vĩ độ của nó trên mặt cầu
Kinh tuyến: đường cong cách đều nhau chạy qua 2 điểm cực N&S
Vĩ tuyến: đường tròn song song
có tâm nằm trên trục của trái đất
Giao điểmgiữa kinh tuyến và vĩ tuyến tạo thành các ô lưới
Bản đồ và hệ quy chiếu
Hệ toạ độ quy chiếu là hệ toạ độ hai chiều thu được
bằng cách chiếu dữ liệu bản đồ nằm trên hệ toạ độ địa
lý về một mặt phẳng
Bản đồ và hệ quy chiếu HÌNH NÓN
HÌNH TRỤ
Trang 2Bản đồ và hệ quy chiếu
Hệ tọa độ VN2000:
a) Ellipxoid quy chiếu: WGS 84 (World Geodetic
System 1984)
b) Điểm gốc tọa độ phẳng quốc gia: Điểm N00 đặt trong
khuôn viên Viện Nghiên cứu Địa chính, đường Hoàng
Quốc Việt, Hà Nội
c) Lưới chiếu tọa độ phẳng cơ bản: Lưới chiếu hình trụ
ngang đồng góc UTM (Universal Transverse Mercator)
quốc tế
Gốc độ cao có cao độ: 0.0m (Điểm đặt tại đảo Hòn
Dấu - Hải Phòng)
Bản đồ và hệ quy chiếu
Bản đồ và hệ quy chiếu
Tỉ lệ của một bản đồ là
tỉ số giữa một khoảng
cách đo trên bản đồ và
khoảng cách ngoài thực
địa
Kí hiệu: 1:M
M: k.cách thực tế
lớn gấp bao nhiêu lần
k.cách tương ứng đo
trên bản đồ
Bản đồ số
Tính chất của bản đồ số
1 Có 1 hệ quy chiếu nhất định
2 Có tỷ lệ bản đồ không cố định,
tùy thuộc vào người sử dụng
3 Hệ thống ký hiệu trên BĐS
chính là hệ thống ký hiệu trên
bản đồ thông thường được số
hóa
Tính chất của bản đồ số
4
5
Trang 3Cấu trúc thông tin trên bản đồ số
1) Đặc điểm về sự phản ánh của đối tượng
địa lý
2) Cấu trúc phân lớp thông tin
3) Mô hình phân lớp đối tƣợng:
Mô hình Vector
Mô hình Raster
Cấu trúc thông tin trên bản đồ số
SỰ PHẢN ÁNH CỦA ĐỐI TƢỢNG ĐỊA LÝ
1
Cấu trúc thông tin trên bản đồ số
SỰ PHẢN ÁNH CỦA ĐỐI TƢỢNG ĐỊA LÝ
1
Cấu trúc thông tin trên bản đồ số
SỰ PHẢN ÁNH CỦA ĐỐI TƢỢNG ĐỊA LÝ
1
Cấu trúc thông tin trên bản đồ số
CẤU TRÚC PHÂN LỚP THÔNG TIN
2
Mỗi lớp thông tin lưu trữ một loại các đối
tượng có chung một tính chất, đặc điểm
giống nhau
Yêu cầu:
Không quá chi tiết (để tránh có quá nhiều lớp
thông tin phải quản lý)
Cấu trúc thông tin trên bản đồ số
CẤU TRÚC PHÂN LỚP THÔNG TIN
2
- Lớp thông tin cơ bản (thông tin nền):
+ Lớp thông tin cơ sở toán học bản đồ: điểm khống chế, khung, điểm độ cao
+ Lớp thông tin về địa hình + Lớp thông tin về hệ thống thuỷ văn + Lớp thông tin về hệ thống đường giao thông
- Lớp thông tin chuyên đề:
Trang 4Cấu trúc thông tin trên bản đồ số
MÔ HÌNH PHÂN LỚP ĐỐI TƢỢNG
3
Cấu trúc thông tin trên bản đồ số
MÔ HÌNH PHÂN LỚP ĐỐI TƢỢNG
3 Cấu trúc dữ liệu toàn đa giác:
Mỗi lớp trong CSDL của cấu trúc toàn đa giác được chia thành tập hợp các đa giác Mỗi đa giác được mã hoá thành trật tự các vị trí hình thành đường biên của vùng khép kín theo hệ trục toạ độ nào đó
Cấu trúc thông tin trên bản đồ số
MÔ HÌNH PHÂN LỚP ĐỐI TƢỢNG
3
Cấu trúc thông tin trên bản đồ số
MÔ HÌNH PHÂN LỚP ĐỐI TƢỢNG
3
Cấu trúc cung-nút:
Lưu trữ và thể hiện quan hệ topo giữa các đối tượng Thể hiện bằng mối quan hệ cung – nút (topology)
Cấu trúc thông tin trên bản đồ số
MÔ HÌNH PHÂN LỚP ĐỐI TƢỢNG
3
Cấu trúc thông tin trên bản đồ số
MÔ HÌNH PHÂN LỚP ĐỐI TƢỢNG
3
Trang 5Cấu trúc thông tin trên bản đồ số
MÔ HÌNH PHÂN LỚP ĐỐI TƢỢNG
3
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
Cấu trúc thông tin trên bản đồ số
MÔ HÌNH PHÂN LỚP ĐỐI TƢỢNG
3
Cấu trúc thông tin trên bản đồ số
MÔ HÌNH PHÂN LỚP ĐỐI TƢỢNG
3
Sơ đồ thành lập bản đồ số bằng GIS
Thu thập số liệu
Một trong những công việc tốn kém, đòi hỏi nhiều
thời gian, nhưng cũng là quan trọng nhất trong chu
trình GIS: 60%-80% kinh phí
Nguồn dữ liệu cho GIS rất phong phú và có nhiều
phương pháp để thu nạp chúng vào GIS
Thu thập số liệu
QUÉT BẢN ĐỒ (SCAN)
Trang 6Thu thập số liệu Thu thập số liệu
ĐO ĐẠC DỮ LIỆU THỰC ĐỊA VÀ THU NẠP DỮ LIỆU THỦ CÔNG
Đo góc và khoảng cách từ những điểm đã biết trước để xác định vị trí của điểm cần đo
Một số lưu ý:
Dữ liệu đo đạc được dùng trong GIS khi cần bản đồ với độ chính xác cao
Đòi hỏi nhiều thời gian: gấp 2-3 lần so với phương pháp số hoá
ẢNH HÀNG KHÔNG
Việc sử dụng ảnh hàng không kết hợp với phân tích ảnh có thể đưa lại thông tin về một vùng tương đối rộng lớn mà không cần phải khảo sát thực địa
ẢNH HÀNG KHÔNG NHÓM ĐỐI TƯỢNG
Thu thập số liệu
ẢNH VỆ TINH (VIỄN THÁM)
Thu thập số liệu
GPS (GLOBAL POSITIONING SYSTEM)
Hệ định vị toàn cầu GPS sử dụng rất nhiều vệ tinh bay quanh trái đất với độ chính xác cao
1 NAVSTAR (NAVigation System using Timing And Ranging) - US
2 GLONASS – Russia
3 GALILEO - EU
Trang 7Thu thập số liệu
GPS (GLOBAL POSITIONING SYSTEM)
Lập bản đồ số bằng GIS
BẢN ĐỒ GIẤY
SỐ LIỆU ĐO NGOẠI NGHIỆP
Xây dựng bản đồ số từ số liệu đo ngoại nghiệp Xây dựng bản đồ số từ số liệu đo ngoại nghiệp
Xây dựng bản đồ số từ bản đồ giấy Xây dựng bản đồ số từ bản đồ giấy
Trang 8Xây dựng bản đồ số từ bản đồ giấy Xây dựng bản đồ số từ bản đồ giấy
Số hoá là phương pháp đơn giản, rẻ và phổ biến nhất để số hoá bản đồ giấy
Nguyên tắc: Xác định bởi vị trí của con chuột (mouse) khi ta di nó trên mặt bản đồ giấy Độ chính xác có thể đạt từ 0,075mm đến 0,25mm
SỐ HÓA
Xây dựng bản đồ số từ bản đồ giấy
Phương pháp:
1 Phương pháp thủ công:
2 Phương pháp bán thủ công: tự động ghi lại
toạ độ sau mỗi một khoảng thời gian hoặc
khoảng cách định trước
3 Phương pháp tự động: sử dụng phần mềm để
biến đổi toàn bộ raster nền sang dạng vector
SỐ HÓA
Chuẩn thông tin bản đồ
Chuẩn thông tin bản đồ bao gồm:
1 Chuẩn về hệ thống toạ độ
2 Chuẩn về các sai số
3 Chuẩn về các phân mảnh, đánh phiên hiệu mảnh bản đồ số
4 Chuẩn về phân lớp thông tin
5 Chuẩn về mô hình dữ liệu lưu trữ và mô tả thông tin
Chuẩn thông tin bản đồ
Dữ liệu bản đồ số lưu trong CSDL phải được đưa về
hệ thống toạ độ và độ cao quốc gia trong một hệ
chiếu thống nhất
CHUẨN VỀ HỆ THỐNG TỌA ĐỘ
Chuẩn thông tin bản đồ
Sai số dữ liệu là một yếu tố phải cân nhắc khi xây dựng cơ sở dữ liệu bản đồ
CHUẨN VỀ CÁC SAI SỐ
Trang 9Chuẩn thông tin bản đồ
CHUẨN VỀ CÁCH PHÂN MẢNG, ĐÁNH PHIÊN HIỆU
Chuẩn thông tin bản đồ
Quan trọng đặc biệt trong các ứng dụng có dữ liệu lớn, sử dụng lâu dài
Chuẩn đòi hỏi mọi thông tin lưu trữ trong CSDL phải tuân theo các lớp thông tin đã được xác định trước cho CSDL
Bảng phân lớp thông tin phải thể hiện đầy đủ các dữ liệu cần lưu trữ mà không quá tổng quát, hay quá chi tiết
Chuẩn về tính quan hệ, tương hỗ giữa các lớp thông tin khác nhau
CHUẨN VỀ PHÂN LỚP THÔNG TIN
Chuẩn thông tin bản đồ
CHUẨN VỀ PHÂN LỚP THÔNG TIN
Chuẩn thông tin bản đồ
CHUẨN VỀ MÔ HÌNH LƯU TRỮ VÀ MÔ TẢ THÔNG TIN