Ứng dụng arcgis xây dựng bộ công cụ hỗ trợ tổng quát hóa tự động cho dữ liệu bản đồ địa hình tỷ lệ lớn

I- TÊN ĐỀ TÀI: ỨNG DỤNG ARCGIS XÂY DỰNG BỘ CÔNG CỤ HỖ TRỢ TỔNG QUÁT HÓA TỰ ĐỘNG CHO DỮ LIỆU BẢN ĐỒ ĐỊA HÌNH TỶ LỆ LỚN II- NHIỆM VỤ VÀ NỘI DUNG: - Nghiên cứu cơ sở lý thuyết và thực ti

TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA

NGUYỄN THỊ HỒNG HẠNH

ỨNG DỤNG ARCGIS XÂY DỰNG BỘ CÔNG CỤ

HỖ TRỢ TỔNG QUÁT HÓA TỰ ĐỘNG CHO

DỮ LIỆU BẢN ĐỒ ĐỊA HÌNH TỶ LỆ LỚN

Chuyên ngành: Bản đồ, viễn thám và hệ thông tin địa lý

LUẬN VĂN THẠC SĨ

TP HỒ CHÍ MINH, tháng 1 năm 2012

ĐẠI HỌC QUỐC GIA TP HỒ CHÍ MINH

Cán bộ hướng dẫn khoa học: TS Vũ Xuân Cường

Cán bộ chấm nhận xét 1: TS Lê Trung Chơn

Cán bộ chấm nhận xét 2: TS Lâm Đạo Nguyên

Luận văn thạc sĩ được bảo vệ tại Trường Đại Học Bách Khoa, ĐHQG Tp HCM

ngày 5 tháng 1 năm 2012

Thành phần Hội đồng đánh giá luận văn thạc sĩ gồm:

1 CHỦ TỊCH: TS TRẦN TRỌNG ĐỨC

2 THƯ KÝ: TS NGUYỄN KIM LỢI

3 PHẢN BIỆN 1: TS LÊ TRUNG CHƠN

4 PHẢN BIỆN 2: TS LÂM ĐẠO NGUYÊN

5 ỦY VIÊN: TS VŨ XUÂN CƯỜNG

Xác nhận của Chủ Tịch Hội đồng đánh giá luận văn và Bộ môn quản lý chuyên ngành sau khi luận văn đã được sửa chữa

Chủ Tịch Hội đồng đánh giá luận văn Bộ môn quản lý chuyên ngành

Tp HCM, ngày 2 tháng 12 năm 2011

NHIỆM VỤ LUẬN VĂN THẠC SĨ

Họ và tên học viên: Nguyễn Thị Hồng Hạnh Giới tính: Nữ

Ngày, tháng, năm sinh: 04/07/1983 Nơi sinh: Nghệ An

Chuyên ngành: Bản đồ, viễn thám và hệ thông tin địa lý MSHV: 01008169

Khoá (Năm trúng tuyển): 2008

I- TÊN ĐỀ TÀI: ỨNG DỤNG ARCGIS XÂY DỰNG BỘ CÔNG CỤ HỖ TRỢ TỔNG QUÁT HÓA TỰ ĐỘNG CHO DỮ LIỆU BẢN ĐỒ ĐỊA HÌNH TỶ LỆ LỚN

II- NHIỆM VỤ VÀ NỘI DUNG:

- Nghiên cứu cơ sở lý thuyết và thực tiễn về tổng quát hoá và tổng quát hoá tự động nội dung bản đồ địa hình

- Đảm bảo khả năng sử dụng phần mềm GIS ở mức tuỳ biến các công cụ, chức năng và phát triển ứng dụng

- Hình thành quy trình tổng quát hoá tự động nội dung bản đồ trong môi trường ArcGIS

- Hiện thực hoá cơ sở lý thuyết và các quy định về tổng quát hoá vào trong môi trường ArcGIS thành các công cụ, nhóm công cụ

III- NGÀY GIAO NHIỆM VỤ: 22/01/2011

IV- NGÀY HOÀN THÀNH NHIỆM VỤ: 02/12/2011

V- CÁN BỘ HƯỚNG DẪN: TS VŨ XUÂN CƯỜNG

Trước hết cho tôi bày tỏ lòng biết ơn chân thành đến tập thể quý Thầy,

Cô đã hướng dẫn, giảng dạy tôi trong quá trình học tại Trường Đại học Bách khoa

Thành phố Hồ Chí Minh Đặc biệt tôi xin gửi lời cảm ơn chân thành và sâu sắc

nhất tới TS Vũ Xuân Cường đã trực tiếp hướng dẫn tôi và truyền đạt cho tôi những

kiến thức và kinh nghiệm quý báu trong suốt thời gian nghiên cứu và thực hiện đề

tài

Tôi xin chân thành gửi lời cám ơn tới Ban Giám Hiệu, quý thầy cô Khoa

Quản Lý Đất Đai và Bất Động Sản, Trường Đại Học Nông Lâm Thành phố Hồ Chí

Minh đã giúp đỡ và tạo điều kiện cho tôi trong thời gian học tập, làm việc và thực

hiện đề tài Đặc biệt, tôi xin gửi lời tri ân tới Thầy Đặng Quang Thịnh đã giúp đỡ,

động viên, truyền đạt cho tôi những kiến thức quý báu trong quá trình thực hiện đề

tài

Xin cảm ơn các bạn bè, các bạn đồng nghiệp, các anh chị học viên cao

học khóa 2008, 2009 đã tận tình giúp đỡ tôi để tôi hoàn thành luận văn này

Xin cảm ơn tới tất cả những người thân trong gia đình đã giúp đỡ,

khuyến khích và động viên tôi trong suốt quá trình học tập, nghiên cứu và thực hiện

luận văn này

Xin chân thành cảm ơn!

Tp Hồ Chí Minh, ngày 2 tháng 12 năm 2011

Nguyễn Thị Hồng Hạnh

Tổng quát hóa đóng vai trò vô cùng quan trọng trong quá trình thành lập bản đồ, vì trên bề mặt trái đất có rất nhiều yếu tố tự nhiên và kinh tế xã hội mà bản

đồ không thể biểu thị hết được nên phải chọn các yếu tố chủ yếu và khái quát các đặc trưng về hình dạng, số lượng, chất lượng các yếu tố nội dung cho phù hợp với mục đích, nội dung và tỷ lệ bản đồ

Hiện nay, với sự phát triển mạnh mẽ của công nghệ thông tin một số công

ty đã xây dựng được nhiều phần mềm, nhiều công cụ hỗ trợ cho tổng quát hóa bản

đồ Một trong những công cụ tổng quát hóa bản đồ phổ biến nhất là bộ công cụ ArctoolBox trong phần mềm ArcGIS của hãng ESRI Các công cụ này đem lại sự tiện ích nhất định cho tác nghiệp viên biên tập dữ liệu bản đồ đồng thời cung cấp một cách linh hoạt với các phương án sử dụng khác nhau Tuy nhiên, bên cạnh đó còn có nhiều hạn chế như các công cụ chỉ sử dụng để tổng quát hóa các đối tượng độc lập và để sử dụng và phối hợp các công cụ lại với nhau nhằm đem lại kết quả tốt nhất đòi hỏi biên tập viên phải có kinh nghiệm, kiến thức, biết cách chọn lọc và cân nhắc kỹ lưỡng trong quá trình tác nghiệp

Để giải quyết vấn đề trên kết hợp với sở khoa học về tổng quát hóa bản

đồ cũng như đặc điểm và cách thể hiện các yếu tố nội dung bản đồ địa hình ở các tỷ

lệ khác nhau kết hợp với các quy định, quy phạm về thành lập và biên tập bản đồ địa hình Việt Nam tác giả đã xây dựng, hiện thực hóa các công cụ đó bằng một quy trình thống nhất để tổng quát hóa tự động lớp đối tượng nhà trên bản đồ địa hình tỷ

lệ lớn trong môi trường ArcGIS dựa trên mối quan hệ các thành phần COM, thư viện ArcObject, geoprocessing của ArcInfo và ngôn ngữ lập trình VBA được tích hợp trong ArcObject

Kết quả đạt được là một chương trình tổng quát hóa tự động trong môi trường ArcGIS với các chức năng phục vụ cho người dùng tổng quát hóa lớp dữ liệu nhà trong vùng dân cư từ tỷ lệ 1:2000 xuống tỷ lệ 1:10 000

CHƯƠNG 1: GIỚI THIỆU 1

1.1 TỔNG QUAN 1

1.1.1 Đặt vấn đề 1

1.1.2 Tình hình nghiên cứu trong và ngoài nước 2

1.2 MỤC TIÊU NGHIÊN CỨU CỦA ĐỀ TÀI 7

1.2.1 Mục tiêu tổng quát 7

1.2.2 Mục tiêu cụ thể 7

1.3 ĐỐI TƯỢNG VÀ PHẠM VI NGHIÊN CỨU 7

1.3.1 Đối tượng nghiên cứu 7

1.3.2 Phạm vi nghiên cứu 8

1.4 NỘI DUNG VÀ PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU 8

1.4.1 Nội dung nghiên cứu 8

1.4.2 Phương pháp nghiên cứu 8

CHƯƠNG 2: NHỮNG VẤN ĐỀ CHUNG VỀ BẢN ĐỒ ĐỊA HÌNH 11

2.1 KHÁI NIỆM VỀ BẢN ĐỒ ĐỊA HÌNH 11

2.2 CÁC TÍNH CHẤT CỦA BẢN ĐỒ ĐỊA HÌNH 12

2.3 PHÂN LOẠI BẢN ĐỒ ĐỊA HÌNH 13

2.3.1 Phân loại theo mức độ khái quát hoá nội dung 13

2.3.2 Phân loại theo tỷ lệ 13

2.3.3 Phân loại theo ý nghĩa sử dụng 13

2.4 VAI TRÒ VÀ Ý NGHĨA CỦA BẢN ĐỒ ĐỊA HÌNH 14

2.5 NỘI DUNG CỦA BẢN ĐỒ ĐỊA HÌNH 16

2.6 PHƯƠNG PHÁP THỂ HIỆN VÀ TỔNG QUÁT HÓA CÁC YẾU TỐ NỘI DUNG TRÊN BẢN ĐỒ ĐỊA HÌNH 17

2.6.1 Cơ sở toán học của bản đồ địa hình 17

2.6.2 Yếu tố thủy hệ và các đối tượng liên quan 19

2.6.3 Dân cư các đối tượng liên quan 21

2.6.6 Đặc điểm thể hiện và tổng quát hóa yếu tố đất và thực vật 30

CHƯƠNG 3: CƠ SỞ LÝ THUYẾT 33

3.1 KHÁI NIỆM VỀ TỔNG QUÁT HÓA BẢN ĐỒ VÀ TỔNG QUÁT HÓA BẢN ĐỒ TỰ ĐỘNG 33

3.1.1 Sự cần thiết phải tổng quát hóa bản đồ 33

3.1.2 Khái niệm tổng quát hóa bản đồ và tổng quát hóa bản đồ tự động 34

3.2 CÁC NHÂN TỐ ẢNH HƯỞNG ĐẾN TỔNG QUÁT HÓA BẢN ĐỒ 36

3.3 CÁC DẠNG TỔNG QUÁT HÓA BẢN ĐỒ 39

3.3.1 Lựa chọn các đối tượng và hiện tượng 39

3.3.2 Tổng quát hóa hình dạng 40

3.3.3 Tổng quát hóa đặc trưng số lượng 40

3.3.3 Tổng quát hóa đặc trưng chất lượng 41

3.4 CÁC HÌNH THỨC TỔNG QUÁT HÓA BẢN ĐỒ 41

3.4.1 Đơn giản hóa (Simplification) 41

3.4.2 Cường điệu hóa (Exaggeration) 42

3.4.3 Giảm tính chi tiết (Refinement) 43

3.4.4 Làm trơn (smoothing) 44

3.4.5 Phá vỡ (Collapse) 44

3.4.6 Xê dịch (Displacement) 44

3.4.7 Gộp vùng (Amalgamation) 45

3.4.8 Gộp điểm (Aggregation) 45

3.4.9 Hợp nhất (Merging) 46

3.5 GIỚI THIỆU VỀ ARCGIS VÀ CÁC CÔNG CỤ TỔNG QUÁT HÓA TRONG PHẦN MỀM ARCGIS 46

3.5.1 Giới thiệu về ArcGIS 46

3.5.2 Các công cụ tổng quát hóa trong ArcGIS 9.3 51

3.5.3 Các phương án sử dụng công cụ tổng quát hóa 54

3.6.2 Giới tthệu về ArcObject 62

3.6.3 Ngôn ngữ lập trình 63

3.7 GIỚI THIỆU VỀ PHẦN MỀM MICROSTATION 64

CHƯƠNG 4: XÂY DỰNG VÀ ĐỀ XUẤT MÔ HÌNH CỦA CHƯƠNG TRÌNH TỔNG QUÁT HÓA TỰ ĐỘNG 65

4.1 MÔ TẢ BÀI TOÁN ỨNG DỤNG 65

4.2 QUY TRÌNH TỔNG QUÁT HÓA CHO LỚP DÂN CƯ TRÊN BẢN ĐỒ ĐỊA HÌNH TRONG MÔI TRƯỜNG ARCGIS 66

4.3 ĐỀ XUẤT MÔ HÌNH VÀ QUY TRÌNH CỦA CHƯƠNG TRÌNH TỔ2G QUÁT HÓA BẢN ĐỒ TỰ ĐỘNG 72

4.3.1 Mô hình tổng thể của chương trình 72

4.3.2 Đề xuất quy trình tổng quát hóa bản đồ tự động 74

CHƯƠNG 5: PHÂN TÍCH, THIẾT KẾ HỆ THỐNG 75

5.1 PHÂN TÍCH, THIẾT KẾ CƠ SỞ DỮ LIỆU BẢN ĐỒ 75

5.1.1Phân tích, xác định các thực thể và các thuộc tính của các đối tượng tham gia tổng quát hóa bản đồ 75

5.1.2 Mô tả mối quan hệ giữa các đối tượng trong cơ sở dữ liệu 77

5.2 THIẾT KẾ VÀ XÂY DỰNG CƠ SỞ DỮ LIỆU 78

5.2.1 Thiết kế cơ sở dữ liệu mức luận lý 78

5.2.2 Thiết kế cơ sở dữ liệu mức vật lý 80

5.3 PHÂN TÍCH, THIẾT KẾ CƠ SỞ DỮ LIỆU TỔNG QUÁT HÓA 82

5.3.1 Phân tích, xác định các chỉ tiêu tổng quát hóa bản đồ 82

5.3.2 Thiết kế cơ sở dữ liệu tổng quát hóa 85

5.4 PHÂN TÍCH, LỰA CHỌN THUẬT TOÁN TỔNG QUÁT HÓA BẢN ĐỒ 85 5.4.1 Phân tích, xác định các thuật toán tham gia tổng quát hóa bản đồ 85

5.4.2 Thiết kế các thuật toán tổng quát hóa bản đồ 88

5.5 THIẾT KẾ CHỨC NĂNG CỦA CHƯƠNG TRÌNH ỨNG DỤNG 90

CHƯƠNG 6: TRIỂN KHAI ỨNG DỤNG VẬN HÀNH THỬ NGHIỆM VÀ

ĐÁNH GIÁ KẾT QUẢ 96

6.1 TRIỂN KHAI XÂY DỰNG ỨNG DỤNG 96

6.1.1 Tổng quan về chương trình ứng dụng 96

6.1.2 Xây dựng ứng dụng 96

6.2 CHUẨN BỊ VÀ CHUẨN HÓA DỮ LIỆU PHỤC VỤ CHO TỔNG QUÁT HÓA BẢN ĐỒ 101

6.2.1 Quy trình chuẩn bị và chuẩn hóa nguồn dữ liệu 101

6.2.2 Thu thập, phân tích, đánh giá nguồn dữ liệu 101

6.2.3 Đánh giá nguồn dữ liệu 103

6.2.4 Biên tập và trình bày bản đồ 103

6.3 VẬN HÀNH THỬ NGHIỆM CHƯƠNG TRÌNH 107

6.3.1 Sơ đồ quy trình vận hành thử nghiệm 107

6.3.2 Thử nghiệm với các chức năng của chương trình ứng dụng 108

6.4 ĐÁNH GIÁ KẾT QUẢ BẢN ĐỒ SAU TỔNG QUÁT HÓA 112

KẾT LUẬN – KIẾN NGHỊ 114

Trang

Hình 1.1: Các công cụ trong Generalization Toolset 4

Hình 2.1: Phép chiếu UTM 18

Hình 2.2: Mô phỏng yếu tố thủy hệ trên bản đồ địa hình 19

Hình 2.3: Mô phỏng yếu tố dân cư trên bản đồ địa hình 22

Hình 2.4: Hệ thống các đường đồng mức 29

Hình 2.5: Mô phỏng yếu tố thực vật trên bản đồ địa hình 31

Hình 3.1: Tổng quát hóa hình dạng hình học 40

Hình 3.2: Cường điệu hóa (Exaggeration) 43

Hình 3.3: Giảm tính chi tiết (Refinement) 44

Hình 3.4: Làm trơn (smoothing) 44

Hình 3.5: Phá vỡ (Collapse) 44

Hình 3.6: Xê dịch (Displacement) 45

Hình 3.7: Gộp vùng 45

Hình 3.8: Gộp điểm (Aggregation) 45

Hình 3.9: Hợp nhất (Merging) 46

Hình 3.10: Các sản phẩm của phần mềm ArcGIS 46

Hình 3.11: Giao diện của phần mềm ArcMap 48

Hình 3.12: Giao diện của ArcCatalog 49

Hình 3.13: Các công cụ trong Generalization Toolset 52

Hình 3.14: Aggregate Polygons 52

Hình 2.15: Collapse Dual Lines To Centerline 53

Hình 3.16: Dissolve 53

Hình 3.17: Eliminate 53

Hình 3.18: Simplify Building 53

Hình 3.19: Simplify Line 54

Hình 3.20: Smooth Line 54

Hình 3.21: Simplify Polygon 54

Hình 3.22: Hộp thoại Simplify polygons 55

Hình 3.23: Tạo mới Model 56

Hình 3.24: Tổng quát hóa các tòa nhà sử dụng ModelBuilder 56

Hình 3.25: Mô hình dữ liệu đồ họa 58

Hình 3.26: Mô hình dữ liệu vector 59

Hình 3.27: Mô hình dữ liệu raster 60

Hình 3.28: Mô hình TIN 60

Hình 3.29: Mối quan hệ giữa các bảng 61

Hình 3.30: VBA tích hợp trong ArcMap 63

Hình 3.31: Giao diện phần mềm Microstation 64

Hình 4.1: Các phương án kết hợp công cụ 69

Hình 4.2: Giao diện Aggregate Polygon 70

Hình 5.2: Quá trình tạo Personal Geodatabase 81

Hình 5.3: Kết quả tạo Geodatabase “du lieu tong quat hoa” 81

Hình 5.4: Kết quả thiết kế cơ sở dữ liệu bản đồ mức vật lý 82

Hình 5.5: Các chỉ tiêu tổng quát hóa bản đồ 84

Hình 5.6: Quá trình loại các đỉnh của thuật toán POINT_REMOVE 86

Hình 5.7: Thuật toán POINT_REMOVE với dung sai cho phép 10m 86

Hình 5.8: Thuật toán POINT_REMOVE với dung sai cho phép 20m 87

Hình 5.9: Thuật toán Bend simplify với dung sai cho phép 10m 87

Hình 5.10: Thuật toán Bend simplify với dung sai cho phép 20m 88

Hình 5.11: Giao diện chuyển đổi dữ liệu 92

Hình 5.12: Giao diện thiết lập chỉ tiêu TQH 93

Hình 5.13: Giao diện tổng quát hóa yếu tố dân cư 94

Hình 5.14: Giao diện TQH đường giao thông 94

Hình 5.15: Giao diện tạo các trường thuộc tính 95

Hình 6.1: Khởi động cửa sổ Customize 96

Hình 6.2: Cửa sổ Customize… 96

Hình 6.3: Cấu trúc của menu ứng dụng 97

Hình 6.4: Khởi động Visual Basis Editor 97

Hình 6.5: Tạo Form cho các công cụ 97

Hình 6.6: Các modul kết quả trong VB6 98

Hình 6.7: Các lỗi trên bản đồ tài liệu 105

Hình 6.8: Công cụ sửa lỗi cho yếu tố dạng đường 105

Hình 6.9: Công cụ vẽ vùng Polygons 105

Hình 6.10: Kết quả chuẩn hóa và hoàn thiện dữ liệu đồ họa 106

Hình 6.11: Bật tắt các level cần thiết 106

Hình 6.12: Xem thông tin thuộc tính 107

Hình 6.13: Hiển thị các thông tin thuộc tính 107

Hình 6.14: Giao diện chính của chương trình tổng quát hóa tự động 108

Hình 6.15: Giao diện chuyển đổi 109

Hình 6.16: Kết quả chuyển đổi dữ liệu 109

Hình 6.17: Giao diện thiết lập chỉ tiêu tổng quát hóa 110

Hình 6.18: Giao diện TQH lớp nhà 111

Hình 6.19: Kết quả TQH yếu tố dân cư 111

Hình 6.20 : Giao diện TQH đường giao thông 111

Hình 6.21: Kết quả TQH đường giao thông 112

Hình 6.22: Hiển thị kết quả 112

Hình 6.23: lớp đối tượng nhà tỷ lệ 1:2000 113

Hình 6.24: lớp đối tượng nhà ở tỷ 1:10000 113

Trang

Sơ đồ 4.1: Quy trình tổng quát hóa bản đồ trong môi trường ArcGIS 67

Sơ đồ 4.2: Sơ đồ quy trình tổng quát hóa bản đồ của chương trình ứng dụng 74

Sơ đồ 5.1: Quy trình chuyển đổi dữ liệu 91

Sơ đồ 5.2: Quy trình thiết lập các chỉ tiêu TQH 92

Sơ đồ 5.3: Quy trình TQH lớp nhà trong vùng dân cư 93

Sơ đồ 6.1: Chuẩn bị và chuẩn hóa nguồn dữ liệu 101

Sơ đồ 6.2: Quy trình vận hành chương trình 108

Bảng 2.1: Cách biểu thị cùng dân cư trên bản đồ địa hình 23

Bảng 2.2: Quy định về khoảng cao đều trên bản đồ địa hình 30

Bảng 3.1: Trọng tải của bản đồ địa hình 38

Bảng 5.1: Phân lớp nội dung bản đồ địa hình tỷ lệ 1:2 000 76

Bảng 5.2: Phân lớp nội dung bản đồ địa hình tỷ lệ 1:10 000 76

Bảng 5.3: Các trường thuộc tính của lớp đối tượng nhà 79

Bảng 5.4: Các trường thuộc tính của lớp đường giao thông 79

Bảng 5.5: Các trường thuộc tính của các đối tượng độc lập 80

Bảng 5.6: Các trường thuộc tính của lớp cơ sở toán học 80

Bảng 5.7: Kết quả các chỉ tiêu TQH trên bản đồ tỷ lệ lớn 85

Bảng 6.1: Thống kê và giải thích các ký hiệu lớp dân cư 104

Bảng 6.2 : So sánh kết quả ở 2 tỷ lệ 113

CHƯƠNG 1: GIỚI THIỆU 1.1 TỔNG QUAN

1.1.1 Đặt vấn đề

Tổng quát hóa bản đồ là phương pháp đặc biệt để lựa chọn và khái quát các

yếu tố nội dung bản đồ, làm sáng tỏ và biểu thị lên bản đồ các đặc điểm đặc trưng,

những nét cơ bản, điển hình của đối tượng, hiện tượng và mối tương quan giữa chúng

với nhau, làm nổi bật quy luật phát triển tự nhiên và kinh tế xã hội [8]

Tổng quát hóa bản đồ đóng vai trò vô cùng quan trọng trong quá trình thành

lập bản đồ, vì trên bề mặt trái đất có rất nhiều yếu tố tự nhiên và kinh tế xã hội mà

bản đồ không thể biểu thị hết được, nên phải chọn các yếu tố chủ yếu và khái quát

các đặc trưng về hình dạng, số lượng, chất lượng các yếu tố đó cho phù hợp với mục

đích, nội dung và tỷ lệ bản đồ

Trước đây để chọn lọc các yếu tố nội dung để biểu thị lên bản đồ cho phù hợp

đối với mức độ chi tiết của từng tỷ lệ đều dựa vào các thao tác thủ công của các kỹ

thuật viên cùng với những kinh nghiệm và kiến thức địa lý liên quan

Hiện nay, cùng với sự phát triển mạnh mẽ của công nghệ thông tin một số

công ty đã xây dựng được nhiều phần mềm, nhiều công cụ hỗ trợ cho tổng quát hóa

bản đồ Một trong những công cụ tổng quát hóa bản đồ phổ biến nhất là bộ công cụ

ArctoolBox trong phần mềm ArcGIS của hãng ESRI Các công cụ này đem lại sự

tiện ích nhất định cho tác nghiệp viên biên tập dữ liệu bản đồ đồng thời cung cấp một

cách linh hoạt với các phương án sử dụng khác nhau Tuy nhiên, bên cạnh đó còn có

nhiều hạn chế như các công cụ chỉ sử dụng để tổng quát hóa các đối tượng độc lập và

để sử dụng các công cụ hỗ trợ đó đòi hỏi phải có sự can thiệp của kỹ thuật viên ở

nhiều công đoạn như cách phối hợp các công cụ, nghiên cứu và lựa chọn các chỉ tiêu

tổng quát hóa cho các yếu tố địa lý ở các tỷ lệ khác nhau Như vậy để sử dụng các

công cụ một cách có hiệu quả và tạo ra được các sản phẩm bản đồ chất lượng cao,

đáp ứng yêu cầu theo quy phạm hiện hành thì đòi hỏi các kỹ thuật viên phải có kiến

thức, có kinh nghiệm thực tế về tổng quát hóa bản đồ từ tỷ lệ này sang tỷ lệ khác

Vấn đề đặt ra là để tận dụng các công cụ hữu ích mà ArcGIS mang lại đồng thời khắc

phục những vấn đề khó khăn và phức tạp cho người sử dụng khi sử dụng các công cụ

có sẵn trong phần mềm ArcGIS cần phải hiện thực hóa các công cụ đó bằng một quy

trình thống nhất để tổng quát hóa các đối tượng trên bản đồ

Ở Việt Nam và trên thế giới hiện nay hầu hết các cơ quan sản xuất bản đồ đều

quản lý cơ sở dữ liệu (CSDL) về bản đồ địa hình dưới nhiều tỷ lệ khác nhau Muốn

thu nhỏ bản đồ địa hình từ tỷ lệ này xuống tỷ lệ khác thường sử dụng các công cụ có

sẵn trong các phần mềm chuyên dụng để tổng quát hóa nội dung bản đồ có sự can

thiệp của kỹ thuật viên ở nhiều công đoạn mà chưa quan tâm đến giải pháp tổng quát

hóa bản đồ tự động

Xuất phát từ những lý do trên mà học viên tiến hành thực hiện đề tài “Ứng

dụng ArcGIS xây dựng bộ công cụ hỗ trợ tổng quát hóa tự động cho dữ liệu bản

đồ địa hình tỷ lệ lớn”

1.1.2 Tình hình nghiên cứu trong và ngoài nước

1.1.2.1 Tình hình nghiên cứu ngoài nước

Trong những năm gần đây một số quốc gia trên thế giới đã có nhiều nỗ lực,

sáng tạo trong việc nghiên cứu và phát trển các phương pháp, các giải thuật, các quy

trình xử lý và các công cụ tổng quát hóa bản đồ tự động

Bước đầu các nghiên cứu tập trung xây dựng các giải thuật và công cụ dành

cho tổng quát hóa các đối tượng hình học, mô phỏng các thao tác của các kỹ thuật

viên Chẳng hạn như giải pháp làm trơn đường Douglass – Peuker (1973) [4] và giải

thuật approximation của Lie-Openshaw (1993) [16] Các công cụ tổng quát hóa thời

kỳ đầu nhằm giảm thiểu đáng kể tác nghiệp thủ công của con người và tiết kiệm thời

gian trong quá trình biên tập bản đồ

Giai đoạn hiện nay ngoài việc xây dựng các công cụ tổng quát hóa các đối

tượng hình học nhằm mục đích thành lập bản đồ còn chú trọng hơn đến việc thể hiện

các đối tượng địa lý và nghiên cứu về tổng quát hóa mô hình, tổng quát hóa cơ sở dữ

liệu để tạo ra các gói, các tập dữ liệu từ cơ sở dữ liệu ban đầu nhằm mục đích tạo ra

được hệ thống các bản đồ đa tỷ lệ

Với sự phát triển đó có thể kể đến một số công trình nghiên cứu quan trọng và

ảnh hưởng rất lớn đối với tổng quát hóa bản đồ cả lý thuyết lẫn ứng dụng thực tế cụ

thể như tác giả McMaster và Shed (1989) đã nghiên cứu và tổng hợp 12 tác vụ cơ

bản tổng quát hóa bản đồ như Simplycation, Smoothing, Aggregation, Selection…[24] Các tác vụ này liên quan đến biến đổi thông tin thuộc tính và không

gian của các đối tượng địa lý Nghiên cứu này là nền tảng cơ bản để xây dựng nên

các công cụ và các phần mềm tổng quát hóa bản đồ Các hoạt động này có thể sử

dụng khác nhau trong các phần mềm tổng quát hóa thương mại nhưng đều được xếp

vào nhóm các hình thức tổng quát hóa Tác giả Brassel và Weibel (1988) trình bày

tổng quan về tổng quát hóa bản đồ và ý nghĩa của nó trong việc biên tập và thành lập

bản đồ [29] Dan Lee (1992) thử nghiệm tổng quát hóa bản đồ dựa trên phần mềm

thương mại MGE (Modular GIS Environment) [14] Weibel (1993) trình bày những

kiến thức cơ bản về tổng quát hóa bản đồ, mối quan hệ giữa GIS và bản đồ và vai trò

của tổng quát hóa bản đồ trong việc xây dựng và duy trì cơ sở dữ liệu [30]

Cùng với các nghiên cứu của các tác giả đó thì các công ty phân mềm cũng

sản xuất ra các phần mềm liên quan đến tổng quát hóa bản đồ tự động và GIS như

ESRI (Mỹ), Map Generalization thuộc hãng Intergraph (Mỹ), LaserScan (Anh),

Sibgeoinform (Nga), Change (Đức)

Map Generalization là một module của MGE (Intergraph - Mỹ), là nền tảng

để thực hiện các thao tác tổng quát hóa như: loại bỏ, bẻ gãy, giản lược, làm trơn, gộp,

điển hình hóa, dịch chuyển, phóng to điểm, định hướng điểm và hiệu chỉnh vùng ở

chế độ tương tác

DynaGen cho phép người dùng thực hiện một số thao tác tổng quát hóa ở chế

độ thủ công, tương tác hoặc tự động

CHANGE là sản phẩm của Viện Nghiên cứu Bản đồ thuộc Đại học tổng hợp

Hannover (Đức), với chức năng chủ yếu thực hiện tổng quát hóa các khối nhà và

đường giao thông, dùng cho tỷ lệ 1: 10 000 xuống tỷ lệ 1: 25 000 từ cơ sở dữ liệu chi

tiết

Ngoài ra các sản phẩm của Laser Scan (Anh) cung cấp một số công cụ để

tổng quát hóa ở chế độ tương tác thông qua giao diện người dùng và cũng có thể

chạy ở chế độ batch

Gothic Generalization là kết quả của sự hợp tác giữa hãng Laser-Scan với

các trung tâm nghiên cứu như Đại học tổng hợp Edinburgh, Đại học tổng hợp Zurich

Gothic Generalization cho phép tổng quát hoá bản đồ trên một dải tỷ lệ rộng từ 1:

10 000 đến 1: 1 000 000 và sản phẩm này đã được áp dụng thành công tại các tổ chức

bản đồ Quốc gia Đức, Pháp và các nước nam Châu Phi

Công ty phần mềm ESRI (Mỹ) đã sản xuất ra các công cụ phục vụ cho tổng

quát hóa bản đồ Các công cụ đã mang lại các tiện ích nhất định hỗ trợ tổng quát hóa

bản đồ, nhưng đòi hỏi các kỹ thuật viên phải có kinh nghiệm, kiến thức chuyên môn

liên quan đến tổng quát hóa bản đồ mới tạo ra được các sản phẩm bản đồ có độ thẩm

mỹ và chất lượng tốt

Hình 1.1: Các công cụ trong Generalization Toolset [32]

Kế thừa những kết quả nghiên cứu ở trên góp phần thúc đẩy các nhà khoa học

có những nghiên cứu chuyên sâu hơn về tổng quát hóa bản đồ cũng như phát triển

các công cụ tổng quát hóa bản đồ tự động cho các yếu tố địa lý ngày càng hoàn thiện

hơn, tiện lợi hơn và đảm bào nhiều tính năng hơn Cụ thể như nghiên cứu của tác giả

Dan Lee (1999) trình bày về các giải pháp đơn giản hóa các tòa nhà và loại bỏ các

đường bao để tạo tim đường một cách tự động khi thu nhỏ tỷ lệ bản đồ bằng cách sử

dụng thủ thuật trong hệ thống Macro [12] Năm 2005, tác giả Dan Lee, Paul Hardy

cùng với một số thành viên khác đã giới thiệu về các công cụ tổng quát hóa tự động

có sẵn trong ArcToolBox và cách sử dụng các công cụ này trong việc xử lý dữ liệu

và khái quát hóa bản đồ tự động [13] Đây là những công trình nghiên cứu quan

trọng và góp phần cho việc phát triển và mở rộng các công cụ tổng quát tự động theo

các ngữ cảnh khác nhau

Các tác giả Jantien Stoter, John van Smaalen, Nico Bakker and Paul Hardy

thuộc các đơn vị trường Đại học Công nghệ Delft Hà Lan, Hãng ESRI tại Hà Lan và

Hãng ESRI (Anh) năm 2009 đã kết hợp nghiên cứu về vấn đề xác định và so sánh,

đánh giá các tiêu chuẩn cho việc tổng quát hóa tự động bản đồ địa hình [9]

Nghiên cứu của tác giả Droppova thuộc cơ quan sản xuất bản đồ, Trường đại

học công nghệ Slovak năm 2010 đã trình bày về khả năng sử dụng các công cụ tổng

quát hóa cho dữ liệu vector trong môi trường ArcGIS và dựa trên khả năng đó để

thiết kế và thực hiện một mô hình tổng quát hóa cho các tòa nhà trên bản đồ địa hình

tỷ lệ 1: 10 000 [5]

Qua đó cho thấy các nước trên thế giới đã đạt được rất nhiều thành tựu trong

lĩnh vực nghiên cứu và ứng dụng TQH bản đồ Đặc biệt các nghiên cứu ngày càng

chú trọng đến vấn đề tổng quát hóa tự động các đối tượng hình học khi thể hiện trên

bản đồ ở các cấp tỷ lệ khác nhau

1.1.2.2 Tình hình nghiên cứu trong nước

Ở Việt Nam đã có một số nghiên cứu liên quan đến tổng quát hóa các yếu tố

nội dung của bản đồ địa hình theo phương pháp thủ công và đề ra các giải pháp cho

tổng quát hóa tự động bằng cách sử dụng các công cụ có sẵn trong các phần mềm của

nước ngoài Các công cụ này còn có nhiều hạn chế và chỉ sử dụng để tổng quát hóa

các đối tượng độc lập và tổng quát hóa bằng máy tính nhiều chỗ không phản ánh

đúng quy luật tự nhiên và xã hội do vậy đòi hỏi sự can thiệp của các kỹ thuật viên ở

nhiều công đoạn trong quá trình biên tập bản đồ Việc tổng quát hóa các yếu tố nội

dung bản đồ hầu như chỉ dựa vào kinh nghiệm và tính thẩm mỹ trong quá trình quan

sát trực quan của các nhà địa lý

Một số công trình nghiên cứu liên quan đến bản đồ địa hình và vấn đề tổng

quát hóa như đề tài nghiên cứu của tác giả Vũ Bích Vân và các cộng tác viên (1991)

[26] Đề tài tập trung nghiên cứu cơ sở dữ liệu của nhóm bản đồ địa hình khái quát,

cụ thể như các phương pháp tổ chức CSDL số không gian, mô tả hình học các đối

tượng địa hình mặt đất, quy trình công nghệ thành lập CSDL nhóm bản đồ địa hình

khái quát, thiết kế CSDL bản đồ địa hình khái quát và tiến hành thử nghiệm Cũng

trong thời gian đó Vũ Bích Vân đã trình bày nghiên cứu cơ sở lý luận và công nghệ

thành lập hệ thống bản đồ địa hình cơ bản Việt Nam, ứng dụng công nghệ mô hình số

địa hình và thiết bị cần cho công nghệ tự động hóa Nghiên cứu còn đề cập các đặc

điểm cũng như yêu cầu tổng quát hóa bản đồ trong quá trình thành lập bản đồ địa

hình bằng phương pháp biên vẽ Tiếp đến, năm 1995 Vũ Bích Vân và một số cộng

tác viên trình bày chương trình ứng dụng phần mềm SDR để tự động hóa thành lập

bản đồ tỷ lệ lớn (1:1000; 1:5000) bằng phương pháp số [27] Năm 1999, dựa trên các

chương trình thử nghiệm Vũ Bích Vân tiếp tục nghiên cứu về cơ sở dữ liệu bản đồ

địa hình khái quát và phương pháp thiết kế và xây dựng cơ sở dữ liệu đó nhằm phục

vụ cho các mục đích khác nhau [27]

Năm 2007, tác giả Vũ Xuân Cường trình bày đề tài tự động hóa thành lập bản

đồ hiện trạng sử dụng đất trên cơ sở thông tin bản đồ địa chính số [2] Đề tài tập

trung vào các ứng dụng các công cụ tổng quát hóa các đối tượng dạng vùng để thành

lập bản đồ hiện trạng sử dụng đất và thử nghiệm phần mềm hỗ trợ ghép biên tự động,

gộp vùng, giản lược đường bao và biên tập khung bản đồ từ các dữ liệu địa chính

Năm 2008, Đồng Thị Bích Phương đã trình bày đề tài nghiên cứu cơ sở khoa

học tổng quát hóa bản đồ tự động và xây dựng phần mềm tổng quát hóa bản đồ địa

hình tỷ lệ lớn Đề tài tập trung nghiên cứu, xây dựng thuật toán và phần mềm tổng

quát hóa tự động cho đối tượng dạng tuyến trên bản đồ địa hình [21]

Năm 2009, Vũ Xuân Cường và Lê Đăng Khôi đã trình bày một nghiên cứu về

đánh giá khả năng sử dụng các công cụ hỗ trợ tổng quát hóa dữ liệu bản đồ trong

ArcGIS 9.x [3]

Năm 2010, tác giả Lê Đăng Khôi đã trình bày đề tài phân tích, thiết kế cơ sở

dữ liệu không gian hỗ trợ một số hành vi tổng quát hóa tự động dữ liệu bản đồ Đề tài

tập trung nghiên cứu cấu trúc Geodatabase và khả năng mở rộng đối tượng có xác lập

hành vi đồng thời thiết kế và xây dựng cơ sở dữ liệu không gian và giải thuật cho các

hành vi tổng quát hóa dữ liệu bản đồ [10]

Qua đó cho thấy các nghiên cứu tại Việt Nam về tổng quát hóa bản đồ đã có

sự đánh giá về các phần mềm, các công cụ hỗ trợ tổng quát hóa bản đồ tự động của

một số nước trên thế giới, còn các vấn đề ứng dụng tổng quát hóa chủ yếu sử dụng

các công cụ có sẵn trong các phần mềm thương mại để tổng quát hóa bản đồ còn vấn

đề xây dựng các chương trình ứng dụng về tổng quát hóa tự động chưa được quan

tâm

1.2 MỤC TIÊU NGHIÊN CỨU CỦA ĐỀ TÀI

1.2.1 Mục tiêu tổng quát

Nghiên cứu và xây dựng bộ công cụ tổng quát hóa tự động cho dữ liệu bản đồ

địa hình tỷ lệ lớn trong phần mềm ArcGIS

1.2.2 Mục tiêu cụ thể

Nghiên cứu cơ sở lý thuyết và thực tiễn về tổng quát hoá và tổng quát hoá tự

động nội dung bản đồ địa hình

Đảm bảo khả năng sử dụng phần mềm GIS ở mức tuỳ biến các công cụ, chức

năng và phát triển ứng dụng

Hình thành quy trình tổng quát hoá tự động nội dung bản đồ trong môi trường

ArcGIS

Hiện thực hoá cơ sở lý thuyết và các quy định về tổng quát hoá vào trong môi

trường ArcGIS thành các công cụ, nhóm công cụ

1.3 ĐỐI TƯỢNG VÀ PHẠM VI NGHIÊN CỨU

1.3.1 Đối tượng nghiên cứu

- Khả năng sử dụng các công cụ liên quan đến tổng quát hóa bản đồ tự động

trong bộ công cụ ArcToolbox của phần mềm ArcGIS

- Các tác vụ liên quan đến tổng quát hóa bản đồ

- Ngôn ngữ lập trình VBA (Microsoft Visual Basic For Applications) kết hợp

với thư viện ArcObjects trên ArcGIS để xây dựng các công cụ tổng quát hóa bản đồ

tự động

1.3.2 Phạm vi nghiên cứu

Chỉ nghiên cứu yếu tố dân cư và phương pháp tổng quát hóa yếu tố đó trên

bản đồ địa hình từ tỷ lệ 1: 2 000 – 1: 10 000

Kết quả tổng quát hóa thử nghiệm cho dữ liệu bản đồ chỉ tính đến yếu tố ảnh

hưởng là tỷ lệ bản đồ, không tính đến hệ số khu vực

1.4 NỘI DUNG VÀ PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU

1.4.1 Nội dung nghiên cứu

Đề tài tập trung nghiên cứu các nội dung cụ thể như sau:

- Nghiên cứu về cơ sở lý luận của tổng quát hóa bản đồ liên quan đến đối tượng

dạng vùng (dân cư)

- Nghiên cứu các đặc điểm thể hiện nội dung bản đồ địa hình theo quy trình quy

phạm hiện hành tại Việt Nam Phân tích đánh giá, tổng hợp các quy định về

tổng quát hóa hiện hành Tìm hiểu ArcGIS/ ArcToolbox/ Map Generalization

Tools Nghiên cứu cách sử dụng các công cụ tổng quát hóa bản đồ có sẵn trong

phần mềm ArcGIS của ESRI

- Xây dựng, đề xuất quy trình tổng quát hóa tự động liên quan đến các đối tượng

dạng vùng (dân cư) trên bản đồ địa hình

- Phân tích, thiết kế và xây dựng cơ sở dữ liệu phục vụ cho tổng quát hóa dữ liệu

bản đồ

- Chuẩn bị, chuẩn hóa, tiền xử lý dữ liệu bản đồ Thiết kế cơ sở dữ liệu bản đồ

- Lập trình xây dựng các công cụ tổng quát hóa bản đồ tự động trong phần mềm

ArcGIS và tiến hành thử nghiệm

1.4.2 Phương pháp nghiên cứu

1.4.2.1 Phương tiện nghiên cứu

Phần cứng

- Máy tính có cấu hình: 2.0GHz, bộ nhớ trong 2GB

- Thiết bị ngoại vi: màn hình 14 inch, bàn phím chuột

Phần mềm

Đề tài sử dụng các phần mềm: MicroStation, MapInfo, ArcGIS … để biên tập

bản đồ và sử dụng ngôn ngữ lập trình VBA kết hợp với thư viện ArcObjects trên

ArcGIS để xây dựng bộ công cụ hỗ trợ cho quá trình tổng quát hóa tự động

1.4.2.2 Các phương pháp nghiên cứu

Phương pháp nghiên cứu tài liệu

Đây là phương pháp đọc và phân tích những tài liệu lý luận, các công trình

nghiên cứu đã được công bố và các tài liệu có liên quan nhằm khai thác những vấn

đề cần thiết về lý luận, về kinh nghiệm thực tế trong vấn đề tổng quát hóa bản đồ

Phương pháp phân tích, tổng hợp

Từ những tài liệu thu thập được tiến hành phân tích, tổng hợp các nội dung

cho phù hợp với đề tài nghiên cứu

Phương pháp lấy ý kiến chuyên gia

Tham khảo ý kiến của các chuyên gia trong các lĩnh vực liên quan đến bản đồ

và công nghệ thông tin để xây dựng được bộ công cụ đảm bảo khoa học, đầy đủ,

phục vụ có hiệu quả trong việc tổng quát hóa bản đồ

Phương pháp ứng dụng các phần mềm GIS

Sử dụng các công cụ trong các phần mềm GIS như Microstation, ArcGIS để

chuẩn hóa nguồn dữ liệu đầu vào làm cơ sở cho việc xây dựng các công cụ tổng quát

hóa

Phương pháp phân tích, thiết kế hệ thống

Dựa trên cơ sở lý thuyết đã được nghiên cứu, dựa trên mục tiêu của đề tài để

đưa ra mô hình hệ thống phù hợp

Phương pháp mô hình hóa

Công tác lập bản đồ nói chung như một quá trình mô hình hóa đồ họa – logic

Trong quá trình hình thành nội dung của bản đồ đòi hỏi phải phân tích sự đa dạng

của thủ pháp lập bản đồ và bao quát một bộ phận lớn của toàn bộ khoa học về bản

đồ Bất cứ một bản đồ nào cũng là một mô hình hóa của thế giới thực, được hình

thành theo những nguyên tắc cơ bản của mô hình hóa trên cơ sở chặt chẽ về mặt toán

học của toán bản đồ và được kết cấu theo những chuẩn tắc về hình thức và nội dung

của bản đồ học Ngoài ra, phương pháp này còn được sử dụng nhằm đề xuất quy

trình thực hiện tổng quát hoá tự động trên cơ sở quy trình thủ công

CHƯƠNG 2: NHỮNG VẤN ĐỀ CHUNG VỀ BẢN ĐỒ ĐỊA HÌNH

2.1 KHÁI NIỆM VỀ BẢN ĐỒ ĐỊA HÌNH

Bản đồ địa lý là mô hình thu nhỏ bề mặt trái đất lên mặt phẳng, xác định về

mặt toán học, có biểu thị khái quát và bằng hệ thống ký hiệu Bản đồ địa lý được

phân thành 2 nhóm là bản đồ địa lý chung và bản đồ chuyên đề Trong đó, bản đồ địa

lý chung là mô hình thu nhỏ bề mặt trái đất thông qua phép chiếu toán học nhất định,

có tổng quát hoá và bằng hệ thống ký hiệu, phản ánh sự phân bố, trạng thái và mối

quan hệ tương quan nhất định giữa các yếu tố cơ bản của địa lý tự nhiên và kinh tế xã

hội, còn bản đồ chuyên đề là mô hình thu nhỏ thông qua phép chiếu toán học nhất

định có tổng quát hoá và bằng hệ thống ký hiệu phản ánh đầy đủ và chi tiết một hay

vài yếu tố riêng biệt của địa lý tự nhiên hay kinh tế xã hội còn các yếu tố khác không

biểu thị hoặc biểu thị kém chi tiết hơn [20]

Tuỳ thuộc vào mức độ chi tiết, phương pháp, kỹ thuật thành lập và độ chính

xác trong nhóm bản đồ địa lý chung lại phân ra thành bản đồ địa hình và bản đồ khái

quát Bản đồ khái quát biểu thị một cách khái lược các yếu tố lớn, điển hình quan

trọng của địa lý tự nhiên và kinh tế xã hội của khu vực biểu thị Còn bản đồ địa hình

(BĐĐH) biểu thị các yếu tố tự nhiên và kinh tế xá hội của bề mặt trái đất với mức độ

đầy đủ, độ chính xác và chi tiết cao

Vậy có thể định nghĩa một cách đầy đủ về bản đồ địa hình như sau: “BĐĐH là

bản đồ địa lý chung, có tỷ lệ lớn hơn và bằng 1:1000 000, là mô hình thu nhỏ một

khu vực của bề mặt trái đất thông qua phép chiếu toán học nhất định, có tổng quát

hoá và bằng hệ thống ký hiệu phản ánh sự phân bố, trạng thái và các mối quan hệ

tương quan nhất định giữa các yếu tố cơ bản của địa lý tự nhiên và kinh tế xã hội với

mức độ đầy đủ, chi tiết và độ chính xác cao Các yếu tố này được biểu thị tương đối

như nhau và phần lớn giữ được hình dạng, kích thước theo tỷ lệ bản đồ đồng thời giữ

được tính chính xác hình học của ký hiệu và tính tương ứng địa lý của yếu tố nội

dung cao”[31]

2.2 CÁC TÍNH CHẤT CỦA BẢN ĐỒ ĐỊA HÌNH

Bản đồ nói chung và bản đồ địa hình nói riêng đều có những tính chất cơ bản

sau [31]

- Bản đồ được thành lập trên cơ sở toán học

Cơ sở toán học của bản đồ địa hình là những yếu tố nhằm đảm bảo độ chính

xác cho việc thành lập và sử dụng bản đồ bao gồm các yếu tố cơ bản sau: phép chiếu

bản đồ, tỷ lệ bản đồ, các điểm khống chế đo đạc, hệ thống chia mảnh, khung và bố

cục của bản đồ

- Bản đồ sử dụng hệ thống ký hiệu

Hệ thống ký hiệu của bản đồ là hình thức biểu thị nội dung và ngôn ngữ kỹ

thuật phản ánh dung lượng thông tin bản đồ nên có tác dụng nhận biết, phân biệt các

địa vật, biểu thị được hình dạng, kích thước vị trí của địa vật, phản ánh được số

lượng, chất lượng và mối quan hệ giữa chúng Ký hiệu trên bản đồ địa hình có tính

tương ứng với đối tượng mà nó phản ánh Mỗi ký hiệu có một vị trí trên bản đồ

tương ứng với một vị trí trên thực tế và được xác định đúng đắn về mặt toán học

- Trên bản đồ có sự lựa chọn và khái quát hoá các đối tượng được biểu thị

Vì trên bề mặt trái đất có rất nhiều yếu tố tự nhiên và kinh tế xã hội mà bản đồ

không thể biểu thị hết được, nên phải chọn các yếu tố chủ yếu và khái quát các đặc

trưng về hình dạng, số lượng, chất lượng các yếu tố nội dung cho phù hợp với mục

đích và nội dung bản đồ Kết qủa của quá trình tổng quát hoá bản đồ được thể hiện rõ

khi so sánh các bản đồ tỷ lệ khác nhau trên cùng khu vực Tỷ lệ bản đồ càng nhỏ,

không gian biểu thị càng hẹp thì càng cần phải loại bỏ những đối tượng thứ yếu, ít

quan trọng để làm nổi bật những nét điển hình, quan trọng của khu vực

- Bản đồ địa hình có tính hiện đại và tính chính xác cao

Vì các bản đồ được thành lập từ các tài liệu đo đạc trực tiếp trên mặt đất hoặc

trên ảnh chụp từ máy bay hay trên ảnh chụp từ mặt đất nên BĐĐH là tài liệu đáp ứng

được yêu cầu sử dụng cho tất cả các ngành kinh tế, văn hoá và quốc phòng

- Bản đồ địa hình là tài liệu cơ bản để thành lập các bản đồ khác

Vì bản đồ địa hình biểu thị đầy đủ các yếu tố của địa lý tự nhiên và kinh tế xã

hội với mức độ chi tiết tương đối như nhau, các yếu tố này phần lớn giữ được hình

dạng, kích thước theo tỷ lệ bản đồ đồng thời giữ được tính chính xác hình học của ký

hiệu và tính tương ứng địa lý của các yếu tố nội dung cao nên nó là tài liệu gốc cơ

bản để thành lập các bản đồ khác

2.3 PHÂN LOẠI BẢN ĐỒ ĐỊA HÌNH

Ở Việt Nam hiện nay chưa có một văn bản chính thức quy định cách phân loại

bản đồ địa hình vì còn nhiều vấn đề chưa thống nhất, nên chấp nhận một cách tương

đối một số quy định phân loại bản đồ của nước ngoài [31]

2.3.1 Phân loại theo mức độ khái quát hoá nội dung

Theo nội dung của bản đồ, Giáo sư Salishev phân loại bản đồ địa lý chung

thành ba nhóm: bản đồ địa hình (bản đồ địa lý chung có tỷ lệ lớn hơn 1:200 000), bản

đồ địa hình khái quát (là bản đồ địa lý chung có tỷ lệ từ 1:200 000 đến 1:1000 000),

bản đồ khái quát (là bản đồ địa lý chung có tỷ lệ nhỏ hơn 1:1000 000)

Theo quan điểm này giáo sư Sukhôv lại phân chia bản đồ địa lý chung thành 2

nhóm: Bản đồ địa hình (là bản đồ địa lý chung có tỷ lệ lớn hơn 1:1000 000), bản đồ

khái quát (là bản đồ địa lý chung có tỷ lệ nhỏ hơn 1:1000 000)

Theo 2 cách phân loại trên thì giáo sư Salishev phân loại bản đồ chi tiết hơn

song vì nhóm bản đồ địa hình và nhóm bản đồ địa hình khái quát có nhiều đặc điểm

giống nhau nên trong thực tế ở nước ta vẫn sử dụng quan điểm phân loại của giáo sư

Sukhôv nghĩa là bản đồ địa hình có tỷ lệ lớn hơn hoặc bằng 1: 1000 000

2.3.2 Phân loại theo tỷ lệ

Theo tỷ lệ bản đồ giáo sư Sukhôv phân chia bản đồ địa hình thành 3 loại

- Bản đồ địa hình tỷ lệ lớn: là bản đồ có tỷ lệ lớn hơn hoặc bằng 1:25 000

- Bản đồ địa hình tỷ lệ trung bình: tỷ lệ từ 1:50 000 đến 1:200 000

- Bản đồ địa hình tỷ lệ nhỏ: Bản đồ tỷ lệ từ 1:300 000 đến 1:1000 000

2.3.3 Phân loại theo ý nghĩa sử dụng

Theo ý nghĩa sử dụng BĐĐH được phân thành 4 loại: Bản đồ địa hình cơ bản,

bản đồ địa hình chuyên ngành, bản đồ nền địa hình, bản đồ ảnh địa hình

Bản đồ địa hình cơ bản: Là bản đồ phản ánh các yếu tố địa hình, địa vật trên

bề mặt lãnh thổ ở thời điểm đo vẽ ở độ chính xác, độ tin cậy cao, với mức độ chi tiết

cần thiết và tương đối đồng đều và cơ bản nhất

Bản đồ có khả năng cùng đáp ứng những mục đích sử dụng cơ bản của nhiều

ngành kinh tế quốc dân, quốc phòng, nghiên cứu khoa học và nhiều mặt hoạt động

thực tiễn khác Bản đồ địa hình cơ bản chiếm vị trí hàng đầu so với các thể loại bản

đồ khác, nên khi thành lập phải tuân theo các tiêu chuẩn chung về kỹ thuật

Bản đồ chuyên ngành là bản đồ trên đó thể hiện chi tiết hơn về các yếu tố

thuộc một nhóm chuyên ngành, và chúng được thành lập để giải quyết những nhiệm

vụ cụ thể của một ngành khoa học hữu quan, hoặc dùng cho mục đích cụ thể

Bản đồ nền địa hình là bản đồ được thành lập từ bản đồ địa hình cơ bản

nhưng có lược bớt một số đặc điểm, tính chất của các phần tử địa hình, địa vật để

giảm nhẹ dung lượng Các bản đồ này thường được dùng làm cơ sở địa hình để vẽ

trực tiếp lên đó khi tiến hành các công việc thiết kế, quy hoạch, thành lập các bản đồ

chuyên môn, chuyên đề

Bản đồ ảnh địa hình là loại bản đồ địa hình được in trên nền ảnh hàng không

hoặc ảnh vệ tinh của cùng một khu vực

2.4 VAI TRÒ VÀ Ý NGHĨA CỦA BẢN ĐỒ ĐỊA HÌNH

Khi nhắc đến ý nghĩa của bản đồ địa hình chính là nhắc đến ý nghĩa sử dụng

chúng Bản đồ địa hình được thành lập cho tất cả các ngành kinh tế, văn hoá, quốc

phòng…và mỗi ngành lại có những yêu cầu riêng phụ thuộc vào từng mục đích thành

lập bản đồ Bản đồ địa hình có ý nghĩa rất quan trọng cụ thể bản đồ địa hình là tài

liệu không thể thiếu cho tất cả các ngành

- Dựa vào bản đồ địa hình có thể nhanh chóng cho ta xác định toạ độ, độ cao

của bất kỳ điểm nào trên mặt đất, khoảng cách và phương hướng giữa hai điểm, chu

vi, diện tích, khối lượng của một vùng cùng hàng loạt các thông số khác

- Bản đồ địa hình là tài liệu rất quan trọng cho các ngành địa chất, công trình,

công nghiệp, nông nghiệp, giao thông …mới có cơ sở để nghiên cứu tình hình cụ thể

thực tế và đưa ra kế hoạch thực hiện

- Đối với quốc phòng, ngoài việc dựa vào bản đồ địa hình để nghiên cứu xây

dựng kế hoạch quốc phòng và toàn bộ kế hoạch chiến tranh, còn dùng để nghiên cứu

chiến lược, chiến thuật cho từng giai đoạn, bố trí tác chiến cho từng trận đánh

- Bản đồ địa hình là nguồn tài liệu đáng tin cậy, chính xác phục vụ cho công

tác xây dựng cơ sở dữ liệu không gian để tiến hành xây dựng hệ thống thông tin đa

ngành trên tất cả các lĩnh vực

- Bản đồ địa hình là tài liệu dùng trong công tác điều tra cơ bản, tự nhiên, kinh

tế, xã hội của các khu vực

- Bản đồ địa hình là tài liệu để lập bản đồ khái quát tỷ lệ nhỏ hơn và là cơ sở

địa lý cho các bản đồ chuyên đề

- Bản đồ địa hình tỷ lệ càng lớn thì mức độ chi tiết càng cao và tuỳ từng loại

bản đồ tỷ lệ khác nhau sẽ được phục vụ vào các mục đích khác nhau

Các bản đồ địa hình tỷ lệ lớn hơn hoặc bằng 1:25 000 thường được dùng vào

trong quá trình khảo sát, thiết kế thi công và nghiệm thu các công trình xây dựng

hoặc dùng trong quy hoạch chi tiết và thiết kế chính xác cho các công trình xây dựng

như thành phố, cầu đường, đập nước, nhà máy, hầm mỏ… Các loại bản đồ này

thường được dùng để thăm dò và khai thác khoáng sản, điều tra và khảo sát giao

thông, lập kế hoạch canh tác, lập kế hoạch trồng rừng, bảo vệ và quản lý rừng, lập

các bản đồ tỷ lệ nhỏ hơn và làm cơ sở địa lý cho bản đồ chuyên đề

Các bản đồ địa hình có tỷ lệ từ 1:50 000 đến 1:1000 000 có tỷ lệ tương đối

nhỏ, nên độ chi tiết thấp, mức độ khái quát nội dung khá lớn, chỉ biểu thị các yếu tố

chính, biểu thị được phạm vi lớn nên rất thuận tiện cho việc nghiên cứu quy luật tự

nhiên, hình dung một cách tổng thể về khu vực nghiên cứu Nên các bản đồ tỷ lệ này

dùng cho mục đích quy hoạch và phát triển tổng thể các phương pháp có ý nghĩa

kinh tế quốc dân, tổng quan tài liệu tìm kiếm công trình, nghiên cứu điều kiện tự

nhiên và kinh tế xã hội của khu vực, lập bản đồ khái quát tỷ lệ nhỏ hơn và là cơ sở

địa lý cho bản đồ chuyên đề Ví dụ, BĐĐH tỷ lệ 1:500 000 để tổng quan tài liệu tìm

kiếm phục vụ nghiên cứu rừng Trên cơ sở đó thành lập các bản đồ địa chất nhằm

mục đích cho phép quy hoạch, sử dụng hợp lý khoáng sản

2.5 NỘI DUNG CỦA BẢN ĐỒ ĐỊA HÌNH

Yếu tố nội dung là yếu tố biểu đạt mục đích sử dụng bản đồ Việc xây dựng

nội dung cho bản đồ địa hình phải xuất phát từ những đặc điểm sau:

Đối tượng: đối tượng cần đưa lên bản đồ là các phần tử địa hình địa vật bao

gồm đầy đủ các đối tượng tự nhiên, kinh tế- văn hoá, xã hội Chúng được phản ánh

đầy đủ các đặc điểm phân bố địa lý Ngoài ra có bổ sung những thuộc tính và được

quy định ở mức độ phù hợp với tỷ lệ của bản đồ Trước đây bản đồ địa hình thường

sử dụng cho mục đích quân sự và dẫn đường Vì thế khi xây dựng nội dung người ta

thường đề cao các đặc điểm về định hướng, hình dạng, kích thước và tính chất bên

ngoài của các yếu tố địa hình, địa vật Ngày nay, bản đồ địa hình được sử dụng nhiều

trong mọi lĩnh vực của đời sống xã hội, đặc biệt trong nghiên cứu, tra cứu, hoạt động

kinh tế, điều tra cơ bản, đánh giá tài nguyên, quy hoạch, khảo sát thiết kế và chỉ đạo

các công trình Nội dung của bản đồ địa hình ngày càng được bổ sung phong phú và

đa dạng hơn làm cho lượng thông tin của bản đồ ngày càng tăng trong khi trọng tải

của bản đồ thì không tăng Vì vậy yêu cầu chung đối với bản đồ địa hình là nội dung

thể hiện trên từng loại bản đồ phải thoả mãn yêu cầu sử dụng và thường xuyên phải

được chỉnh lý, bổ sung cho sát với thực tế

Việc phân loại nội dung của bản đồ địa hình có ý nghĩa hết sức quan trọng

Tính thống nhất và tính khoa học trong phân loại càng cao thì càng đạt được mức độ

đầy đủ và hoàn thiện về nội dung Nội dung bản đồ địa hình được xậy dựng trên quan

điểm hệ thống và theo những nguyên tắc sau

Theo vật thể: Lấy các phần tử địa hình, địa vật làm đối tượng biểu thị và phân

loại chúng theo các tiêu chuẩn địa lý Ví dụ ở mức độ tổng quát là phân chúng thành

các nhánh như thuỷ hệ, hình thái địa hình, chất đất, thực phủ, giao thông, dân cư, địa

vật kinh tế xã hội, lưới khống chế trắc địa, địa vật và tường rào Ở mức độ chi tiết

hơn phân chúng thành các kiểu, loại, … những cấp thấp hơn

Theo thuộc tính: Mỗi chủ thể có nhiều thuộc tính Việc biểu thị các thuộc tính

tuỳ thuộc vào mục đích, ý nghĩa sử dụng và khả năng cho phép về tỷ lệ bản đồ Trên

bản đồ địa hình chủ yếu biểu thị những thuộc tính chủ yếu sau: Các giá trị định

lượng, các mặt định tính, vị trí và trạng thái không gian, đặc điểm phân bố trên lãnh

thổ, một số đặc điểm kinh tế xã hội và địa danh

Theo quy mô: Các phần tử địa hình, địa vật có cùng thuộc tính sẽ được sắp

xếp theo ngôi thứ từ lớn tới nhỏ, từ chính đến phụ, từ chung đến riêng, từ tổng thể

đến cục bộ…

Với ba nguyên tắc trên một hệ thống nội dung và ký hiệu bản đồ tưởng chừng

phức tạp và lộn xộn sẽ được sắp xếp theo đúng vị trí của nó, đảm bảo cho việc quy

định nội dung trong từng loại bản đồ có hệ thống, đầy đủ và chặt chẽ, do đó cũng sẽ

dễ dàng hơn trong công tác thành lập bản đồ

Các nội dung chính bao gồm: Cơ sở toán học, yếu tố thuỷ hệ, hệ thống giao

thông, dân cư, hình thái địa hình, địa giới hành chính các cấp, thực vật, các địa vật

độc lập

2.6 PHƯƠNG PHÁP THỂ HIỆN VÀ TỔNG QUÁT HÓA CÁC YẾU TỐ NỘI

DUNG TRÊN BẢN ĐỒ ĐỊA HÌNH

2.6.1 Cơ sở toán học của bản đồ địa hình

Cơ sở toán học của bản đồ là những yếu tố nhằm đảm bảo độ chính xác cho

quá trình thành lập, biên tập và sử dụng bản đồ Các yếu tố cơ sở toán học bao gồm:

phép chiếu bản đồ, tỷ lệ bản đồ, khung và bố cục bản đồ, phương pháp chia mảnh và

đánh số mảnh bản đồ

2.6.1.1 Đặc điểm của phép chiếu dùng trong thành lập bản đồ địa hình ở Việt

Nam

Nhìn chung các bản đồ địa hình đều yêu cầu các phép chiếu có độ biến dạng

nhỏ và sai số phân bố đều để nâng cao độ chính xác của bản đồ, hình dạng kinh, vĩ

tuyến đơn giản để dễ xác định tọa độ, các phép chiếu sử dụng thống nhất, ngoài ra

còn thêm yêu cầu là các phép chiếu không có sự biến dạng về góc, dễ chia mảnh và

đánh số mảnh bản đồ, dễ tính toán, số múi trong phép chiếu càng ít càng tốt, các mũi

có tính chất giống nhau để giảm bớt công tính toán Bản đồ địa hình là sản phẩm

phục vụ cho tất cả các ngành khoa học Chính vì vậy được thành lập trong các phép

chiếu có độ chính xác cao

Đặc điểm của phép chiếu UTM

Phép chiếu UTM (Universal Transverse Mercator) còn gọi là phép chiếu hình

trụ ngang đồng góc Là phép chiếu hình giữ góc mặt chiếu hình là hình trụ ngang

Mặt chiếu hình không tiếp xúc với elipxoid mà cắt elipxoid ở hai kinh tuyến cách đều

kinh tuyến trục 180 km về phía đông và phía tây Tỷ lệ biến dạng chiều dài trên 2 cát

tuyến bằng 1, trên kinh tuyến giữa có giá trị là 0,9996 (đối với múi 3 độ), bằng

0,9999 (đối với múi 6 độ) Phép chiếu UTM làm giảm biến dạng ngoài biên múi

chiếu và phân phối đều biến dạng trong múi chiếu

Hình 2.1: Phép chiếu UTM

Phép chiếu UTM chỉ dùng cho những vùng trong phạm vi 80N-84B Kinh

tuyến trục trở thành một trục thẳng đứng của hệ toạ độ, xích đạo trở thành trục nằm

ngang, chiều dương hướng sang phía đông Giao điểm của chúng là gốc toạ độ với X

= 0, Y = 500 km đối với bắc bán cầu

Hệ tọa độ: Hệ quy chiếu và hệ toạ độ QG VN - 2000 với các đặc điểm sau

- Elipxoid qui chiếu là Elipxoid WGS – 84 toàn cầu với kích thước như sau

Bán trục lớn: a = 6378137m Bán trục nhỏ: b = 6356752,31425m

độ dẹt: 1/298,257

- Định vị E: được định vị phù hợp với lãnh thổ VN

- Hệ toạ độ: được thiết lập trên cơ sở bình sai tổng thể lưới toạ độ Quốc Gia

cấp “0” và lưới toạ độ hạng I,II toàn quốc trên mặt quy chiếu VN-99 và trên mặt quy

chiếu WGS – 84, hệ toạ độ phẳng được thiết lập theo phép chiếu hình UTM

2.6.1.2 Hệ thống phân mảnh và danh pháp bản đồ:

Danh pháp bản đồ đặt theo hệ thống đang sử dụng Đối với mảnh bản đồ tỷ lệ

nhỏ hơn 1:50 000 danh pháp bản đồ đặt theo hệ thống đang sử dụng kèm theo danh

pháp hệ UTM (đặt trong ngoặc đơn)

2.6.2 Yếu tố thủy hệ và các đối tượng liên quan

Hệ thuỷ văn là yếu tố cơ bản của cảnh quan địa lý và là yếu tố ảnh hưởng rất

lớn tới sự hình thành môi trường khí hậu, địa mạo, thực vật, thổ nhưỡng, và có vai trò

rất quan trọng đối với giao thông, kinh tế, quân sự….Đối với bản đồ hệ thuỷ văn làm

cơ sở để vẽ chính xác cho các yếu tố trên bản đồ chính vì vậy cần phải thể hiện với

mức độ đầy đủ, chính xác

Hình 2.2: Mô phỏng yếu tố thủy hệ trên bản đồ địa hình

Hệ thuỷ văn được phân ra thành biển, sông, hồ, hồ nhân tạo, đầm, ao suối,

kênh rạch, mương máng, kênh nước, rạch nước … kèm theo những tính chất của

chúng Những đối tượng này khác nhau về điểm định vị trên mặt đất và về nguồn gốc

phát sinh dẫn đến những khác nhau về đặc điểm bên ngoài

Khi tiến hành tổng quát hóa thuỷ hệ cần xét đến những chỉ tiêu sau:

- Hình dáng của đối tượng thuỷ hệ

- Cấu trúc không gian của mỗi đối tượng thuỷ hệ

- Mật độ của mạng lưới thuỷ hệ trong một khu vực

- Kiểu phân bố của mạng lưới thuỷ hệ trong một khu vực

- Đặc điểm sử dụng

Đối với bờ biển khi tổng quát hóa phải thể hiện hình dạng của đường bờ biển

với mức độ chi tiết nhất, đối với đường bờ có độ uốn cong nhỏ hơn 0,5 mm2 theo tỷ

lệ bản đồ thì bỏ đi, những chi tiết nhỏ mà quan trọng vẫn được giữ lại và phóng đại

lên

Đối với các đảo khi tổng quát hóa chỉ được lựa chọn lấy bỏ không được vẽ

gộp với nhau Trường hợp các đảo gần nhau thì có thể vẽ chung đường bờ nước

Đối với hệ thống sông ngòi trong tổng quát hóa chủ yếu là lựa chọn sông dựa

vào các chỉ tiêu về chiều dài, chiều rộng và tốc độ phát triển của sông Những nguyên

tắc chung trong việc lựa chọn sông ngòi là:

+ Chọn bỏ phải giữ được các đặc điểm địa lý của mạng lưới sông ngòi: giữ

được cấp mật độ sông và kiểu phân bố của mạng lưới sông ngòi

+ Phải xác định được vị trí bắt nguồn của dòng chảy chính và biểu thị đầy đủ

Chỉ loại bỏ các dòng chảy cấp thấp Đặc biệt là đối với hệ thống kênh mương, tuy có

chiều dài ngắn theo tiêu chuẩn loại bỏ, nhưng lại là kênh mương cấp cao hơn thì cần

được giữ lại Ưu tiên biểu thị những dòng chảy đổ vào sông chính hoặc đổ ra biển

hoặc có liên quan đến các hồ nước (đổ vào hồ hoặc nối với nhau, từ hồ chảy ra, …),

đầm lầy, địa hình carst

+ Không bỏ các dòng chảy đặc biệt: Nước nóng, nước khoáng, đoạn có thác

ghềnh, chảy qua những điểm dân cư quan trọng, các dòng chảy trong vùng hiếm

nước,…

+ Khi TQH ở vùng đồng bằng có mạng lưới sông tự nhiên và kênh mương

chằng chịt đan nhau cần ưu tiên biểu thị sông tự nhiên Nếu mật độ kênh mương quá

dày đặc thì có thể loại bỏ bớt một số kênh mương cấp thấp nhất, mặc dù chiều dài

lớn hơn tiêu chuẩn chọn bỏ

Giản hoá đường bờ gồm loại trừ khúc uốn nhỏ, gộp khúc uốn hoặc là phóng

to khúc uốn lên để biểu thị Đối với sông biểu thị được theo tỉ lệ (2 nét) là giản hoá

đường bờ nước Đối với sông biểu thị không theo tỉ lệ (vẽ 1 nét) là giản hoá nét sông

Loại trừ khúc uốn nhỏ: cho phép loại bỏ khúc uốn nhỏ và không nằm ở vị trí

quan trọng, trên bản đồ có đường kính dưới 0,5 mm Những khúc uốn nhỏ nhưng là

đặc trưng của đáy sông thì cần giữ lại và được phóng to đến kích thước 0,5 mm – 0,6

mm Khi phóng to phải giữ lại được hình dạng khúc uốn

Gộp khúc uốn: có thể gộp hai khúc uốn kề nhau vào làm một Việc gộp này

nhằm mục đích giữ lại được đặc trưng về tỉ lệ độ uốn của đường bờ Khi có nhiều

khúc uốn nhỏ liền nhau thì có thể gộp một số cặp khúc uốn nhỏ kề nhau thành khúc

uốn lớn và có cùng đặc trưng cề độ uốn của đường bờ

2.6.3 Dân cư và các đối tượng liên quan

Vùng dân cư là nơi hoạt động sinh hoạt của con người và là yếu tố có ý nghĩa

quan trọng đối với sự phát triển quân sự, chính trị và xã hội

2.6.3.1 Phân loại vùng dân cư

Theo đặc điểm hoạt động vùng dân cư được chia thành: Vùng thành thị, vùng

kiểu thành thị, vùng nông thôn

Vùng thành thị là nơi trung tâm kinh tế, chính trị, văn hóa, xã hội có ngành

công nghiệp chỉ đạo, giao thông vận tải và thiết bị thông tin hiện đại, mật độ dân số

lớn, số dân không làm nông nghiệp là chủ yếu, mật độ kiến trúc từ 15 – 80% bao

gồm các thành phố, thị xã, thị trấn lớn Vùng kiểu thành thị là vùng có dân số không

làm nông nghiệp chiếm trên 50% Vùng nông thôn là nơi số dân làm nông nghiệp là

chủ yếu, mật độ dân số nhỏ, mật độ kiến trúc chiếm 15%

Theo kết cấu xây dựng vùng dân cư được chia thành: Vùng thành thị, Vùng

nông thôn

2.6.3.2 Yêu cầu biểu thị vùng dân cư

Dân cư được biểu thị trên bản đồ địa hình chủ yếu phản ánh các đặc điểm dân

cư và công trình văn hoá, lịch sử, dân dụng liên quan chặt chẽ với dân cư Trên bản

đồ phải phân biệt được kiểu dân cư thành thị và dân cư nông thôn thông qua việc thể

hiện sự phân bố không gian và tổ chức mặt bằng của các điểm dân cư Các công trình

văn hoá, lịch sử, dân dụng liên quan chặt chẽ với điểm dân cư phần nào phản ánh

được quy mô và trình độ phát triển kinh tế xã hội, văn hoá của điểm dân cư Chúng

bao gồm các công trình văn hoá, lịch sử, trường học, thư viện, nhà văn hoá, các công

trình dân dụng, cơ quan công cộng, công sở, uỷ ban nhân dân các cấp, đơn vị kinh tế,

bệnh viện , khách sạn, nhà nghỉ, cửa hàng, nghĩa trang, nghĩa địa …

Hình 2.3: Mô phỏng yếu tố dân cư trên bản đồ địa hình

Khi thể hiện yếu tố dân cư cần chú ý thể hiện đầy đủ các yêu cầu sau

- Nếu vùng dân cư có diện tích lớn hơn 2 mm2 theo tỷ lệ bản đồ thì vẽ theo kích

thước đồ hình mặt bằng, nhỏ hơn thì vẽ các ký hiệu nhà đen Kích thước của

ký hiệu là 0,4 x 0,6 mm

- Phản ảnh rõ ý nghĩa hành chính của vùng dân cư: Dùng kiểu chữ, cỡ chữ để

giải thích

- Phản ánh rõ kết cấu xây dựng của vùng dân cư: vùng dân cư có vật liệu chịu

lửa hay không chịu lửa, có quy hoạch hay không quy hoạch

- Biểu thị rõ diện tích, mật độ, vị trí của vùng dân cư

- Bảo đảm môí quan hệ với các yếu tố khác như giao thông, địa hình, sông

ngòi…

- Chú ý khi biểu thị vùng dân cư nông thôn nếu có lớp thực vật phủ trên 20%

diện tích thì tô màu nền lục nhạt

Bảng 2.1: Cách biểu thị vùng dân cư và tính chất của chúng

trên bản đồ địa hình

Ký hiệu Các bản đồ tỷ lệ

lớn hơn 1:500 000

Bản đồ tỷ lệ 1:1000 000

chữ để giải thích

Dùng kiểu chữ, cỡ chữ để giải thích

Ý nghĩa hành chính Dùng kiểu chữ, cỡ

chữ để giải thích

Dùng kiểu chữ, cỡ chữ để giải thích

Chịu lửa hay không

chịu lửa

Trên các bản đồ tỷ

lệ lớn có phân chia

Không phân chia

Mật độ điểm dân cư Dùng số lượng ký

hiệu trên diện tích

để biểu thị

Dùng số lượng ký hiệu trên diện tích

để biểu thị

2.6.3.3 Nguyên tắc lựa chọn vùng dân cư

Đối với các bản đồ địa hình có tỷ lệ lớn hơn hoặc bằng 1: 500 000 diện tích

nhỏ nhất của ký hiệu đồ hình mặt bằng được xác định theo nguyên tắc là phải vẽ

được đường viền của ký hiệu và bên trong đường viền ấy ít nhất một ký hiệu là nhà

đen Khoảng cách từ nhà đen tới đường viền lớn hơn hoặc bằng 0,2 mm Theo

nguyên tắc này nếu vùng dân cư có diện tích lớn hơn 2mm2 thì vẽ theo kích thước đồ

hình mặt bằng, nhỏ hơn thì vẽ các nhà đen Số lượng nhà đen trong vùng dân cư

được thành lập dựa vào mật độ kiến trúc và được tính bằng tổng diện tích ký hiệu

nhà đen trên diện tích khu vực

f

f f a

a a

S

n s S

Sa, Sf – tổng diện tích của ký hiệu làng trên bản đồ tài liệu và bản đồ thành lập

na, nf – số lượng nhà đen trên bản đồ tài liệu và bản đồ thành lập

thông thường diện tích ký hiệu nhà đen trên bản đồ tài liệu và thành lập có cùng kích

f a f

a a f

n s

s n n

s k

s s

Đối với bản đồ tỷ lệ 1: 1000 000, vùng dân cư được biểu thị vòng tròn nên gọi

là điểm dân cư và dùng các công thức của Sukhôv để tính chỉ tiêu lựa chọn điểm dân

i q w k

V

1 2

1

Trong đó

V: chỉ tiêu lựa chọn điểm dân cư trên 1 cm2 bản đồ

qi: mật độ điểm dân cư cấp thứ i (số điểm dân cư trên 100 km2 trên mặt đất)

wi: hệ số lựa chọn điểm dân cư cấp thứ i (phần trăm điểm dân cư được biểu

thị)

Nếu như cấp đó được biểu thị toàn bộ thì wi = 1

k = 106.M (M – tỷ lệ bản đồ)

M = 1: 1000 000 nên k =1

n – số lượng cấp của điểm dân cư

™ Dựa theo trọng tải diện tích của ký hiệu điểm dân cư được tính theo

v V

™ Nếu kết hợp cả mật độ và trọng tải diện tích của ký hiệu điểm dân cư ta

có công thức sau và trong thực tế thường áp dụng công thức này để tính chỉ tiêu lựa

chọn điểm dân cư

i m

v q

w k

V

1 2

1

2.6.3.4 Nguyên tắc khái quát vùng dân cư

Khi khái quát vùng dân cư phải thể hiện rõ hình dạng bên ngoài, kết cấu bên

trong và đặc trưng phân bố của vùng dân cư

Các hoạt động tổng quát hóa vùng dân cư bao gồm: phá vỡ, đơn giản hóa,

cường đệu hóa, ký hiệu hóa, hợp nhất, loại trừ, điển hình, tập hợp Các hoạt động này

có mối quan hệ và bổ trợ cho nhau trong quá trình tổng quát hóa

Tổng quát hóa phải phù hợp với tỷ lệ bản đồ cần thành lập Các bản đồ có tỷ

lệ lớn hơn 1: 25 000 vẽ tất cả các vùng dân cư với vị trí, diện tích, hình dạng và

phương hướng chính xác Các bản đồ tỷ lệ nhỏ hơn cần bỏ đi một số đường phố thứ

yếu, khu phố giản ước và hợp nhất tương đối nhiều

Việc tổng quát hóa đặc điểm bên ngoài vùng thành thị gồm các nội dung sau

- Gộp ghép các nhà liền nhau thành khối nhà, ô phố, khu phố đối với các nhà

có giãn cách dưới 0.4 mm theo tỷ lệ bản đồ

- Hợp nhất các khu phố lại với nhau nhưng cần tiến hành đồng thời với việc

lựa chọn đường phố

- Phóng to một số đối tượng như đường phố, đình chùa, địa vật kinh tế - xã

hội

- Biểu thị mối liên quan giữa vùng dân cư và các yếu tố khác như thuỷ hệ,

dáng đất, đường giao thông

Việc khái quát hóa đồ hình mặt bằng của vùng dân cư nông thôn chủ yếu

gồm:

- Loại bỏ một số nhà ở vùng dày đặc, giữ lại các nhà có vị trí quan trọng như

các nhà cao đột xuất, công cộng, đầu đường, cuối đường

- Giản hoá đường viền của khung làng (cần chú ý các vị trí lồi lõm của khung

làng nếu nhỏ hơn 0.4 mm thì bỏ đi)

Biểu thị chính xác mối quan hệ với các yếu tố khác nhất là đường giao thông

và sông ngòi Các đường giao thông thì vẽ liên tục Nếu đường giao thông loại 2 nét

trùng với khung làng thì vẽ thành đường khung làng và cách ra 0.2 mm

Khi khái quát kết cấu bên trong vùng nông thôn, nếu trong làng có các nhà

dày đặc, tập trung theo kiểu khu phố thì khái quát bên trong giống như đối với khu

phố Nếu làng có nhà thưa thớt, phân tán, khó xác định trung tâm thì chỉ được bỏ bớt

chứ không được vẽ gộp lại Khi biểu thị nhà phải giữ đúng vị trí và hướng nhà

Điểm dân cư nông thôn bắt đầu từ tỉ lệ 1: 25.000 được tiến hành giản hoá

Trên bản đồ tỉ lệ 1: 25.000 hầu như biểu thị được đầy đủ các ngôi nhà có người ở

Trên tỉ lệ 1: 50.000 loại bỏ nhà ở vùng dày đặc, giữ lại các nhà ở có tính định hướng

trong điểm dân cư, giữ lại mật độ tương quan phân bố nhà trong làng xóm Trên bản

đồ tỉ lệ 1: 100.000 các làng, xóm, ấp được biểu thị dưới dạng đồ hình mặt bằng, bỏ

việc chấm các nhà độc lập Đường viền của điểm dân cư có thể gọi là khung làng có

ý nghĩa ranh giới phân biệt đất thổ cư với xung quanh, khi thu nhỏ tỉ lệ phải tiến hành

giản hoá các khúc ngoặt nhỏ Các góc ngoặt dưới 30 độ có thể loại bỏ khi không ảnh

hưởng đến hình dáng cơ bản của khung làng và phóng to lên 1,5 lần để biểu thị khi là

đặc trưng của hình dáng khung làng

2.6.4 Tổng quát hóa yếu tố đường giao thông và các đối tượng liên quan

Đường giao thông là phương tiện đi lại liên lạc giao lưu kinh tế văn hoá với

các vùng dân cư khác Tuỳ theo mỗi mục đích khác nhau mà đường giao thông có

những chức năng riêng

2.6.4.1 Yêu cầu biểu thị đường giao thông

Hệ thống giao thông – toàn bộ mạng lưới giao thông mặt đất: đường sắt,

đường bộ và các phương tiện giao thông vượt sông trên tuyến đường, sân bay, cảng

Đường sắt được thể hiện theo các tuyến đường, các ga, thiết bị trong ga, các loại tín

hiệu bảo đảm giao thông Đường bộ được thể hiện các loại đường ô tô, đường đất,

bến ô tô, các tín hiệu bảo đảm an toàn giao thông đường bộ, các phương tiện vượt

sông như cầu, phà, cống, đò, đường ngầm, bến lội… Trên bản đồ địa hình không

biểu thị hướng bay của hàng không mà chỉ biểu thị sân bay dân sự còn sân bay quân

sự không biểu hiện

– Phản ánh rõ đặc điểm từng loại, cấp đường…

– Nêu rõ mức độ phân bố và hình thái của mặt đường giao thông với các đối

tượng liên quan

– Bảo đảm mối quan hệ với các yếu tố khác như vùng dân cư, sông ngòi

2.6.4.2 Nguyên tắc tổng quát hóa hệ thống giao thông

Khi tổng quát hóa hệ thống đường giao thông cần thiết phải xét đến những

nhân tố như ý nghĩa kinh tế của đường, ý nghĩa hành chính, cấp hạng đường: căn cứ

vào độ bền vững của vật liệu trải mặt, độ rộng của đường và mật độ mạng lưới đường

giao thông

Trong thực tế việc chọn lọc biểu thị đường giao thông trên BĐĐH không phải

là vấn đề khó khăn Bởi vì ở yếu tố này sự phân loại được tuân theo một nguyên tắc

rất rõ ràng về quy mô từ lớn đến nhỏ, trong đó các ý nghĩa sử dụng (ý nghĩa về kinh

tế và hành chính) cùng cấp hạng đường Ví dụ, đã là những đường cấp cao như

đường sắt lồng, đường ô tô trải bê tông nhựa thì lại là những đường có ý nghĩa quan

trọng trong kinh tế, có ý nghĩa lớn trong giao thông vận tải nối liền trong toàn quốc

hoặc các tỉnh với nhau nên được thể hiện trên bản đồ ở mọi cấp tỷ lệ

Việc chọn lọc biểu thị đương nhiên phải theo quy mô ưu tiên biểu thị những

đường cấp cao, có ý nghĩa quan trọng hơn về ý nghĩa kinh tế, hành chính, giao thông

Tuy nhiên, ở nước ta có đặc điểm là sự phân bố mạng lưới đường sá rất không đều

giữa vùng đồng bằng và vùng núi, giữa vùng trung tâm kinh tế và vùng xa trung tâm

Do đó, mức độ chọn lọc ở các vùng có khác nhau rõ rệt Trong mọi trường hợp biểu

diễn đường giao thông đều phải theo nguyên tắc là ưu tiên biểu thị đường cấp cao

Khi một số đường cấp cao được biểu thị lên bản đồ thì kích thước của nó thường lớn

hơn thực tế thì phải giải quyết việc xê dịch những đường cấp thấp hơn hoặc những

địa vật kém quan trọng hơn Đường sắt là địa vật hình tuyến có ý nghĩa định hướng

quan trọng nhất Nếu đường ô tô và đường sắt đi sát nhau thì đường ô tô phải xê dịch

vị trí để nhường vị trí cho đường sắt Khi đường ô tô (đường trải bê tông, nhựa, rải

gạch đá cấp phối) đi sát đường bờ nước thì ký hiệu đường bờ nước không vẽ Nhưng

các đường đất cấp thấp lại nhường vị trí cho đường bờ nước

Việc chọn bỏ đường giao thông chỉ thực hiện ở các tỷ lệ nhỏ Trên bản đồ tỉ lệ

1: 100.000 và lớn hơn biểu thị đầy đủ với cấp đường mòn ở tỉ lệ 1: 100.000 nếu có

độ dài dưới 1 cm và không đi đến một địa vật nào hoặc không nối các điểm dân cư

thì được chọn bỏ Các tỉ lệ 1: 25.000, 1: 50.000 và 1: 100.000 không biểu thị các loại

bờ vùng, bờ thửa, bờ ruộng

2.6.5 Đặc điểm thể hiện và tổng quát hóa yếu tố địa hình

Hình thái địa hình là yếu tố cơ bản của cảnh quan địa lý, nên nó ảnh hưởng rất

lớn đến khí hậu, sông ngòi đất đai và có ý nghĩa quan trọng đối với sự phát triển

kinh tế, giao thông, quốc phòng

Khi biểu thị yếu tố địa hình lên bản đồ phải thể hiện đầy đủ các đặc điểm sau

đây

- Đặc điểm chung và đặc điểm phân biệt từng dạng địa hình

- Các dạng địa hình đặc biệt gây trở ngại cho giao thông đi lại