Nghiên cứu khảo sát một số mô hình dữ liệu không gian trong hệ thống thông tin địa lý vector hệ thông tin

Ví dụ, một bản dồ máy tính hoá thề hiện các con dường có thể gắn với một cơ sở dữ liệu ghi các tlniộc tính như chiều dài, loại đường, bề mặt.., mọi thuộc tính dùng để thể hiện con đường

j f)A HỌC Suôc GIA HA NỘI

j TRMGTẠ^Ị-HÔn-VTi,' i hư VIỆN

No \L 'lO J A q f

L_. _

H Ả N Ộ I - 2 0 0 3

Hộ thống thông tin (lịa lý T rầ n Nồng Q uaiiíí

Dữ liệu không gian như công t r ì n h kiến trúc hồ, đường hoặc những vật có kích thước lớn Tọa tlộ sẽ chi ra dối lượng dang ừ dâu, các thuộc tính sẽ chỉ ra dùi tượng có cấu t r ú c kim loại, tuổi thọ và quyền sở hữu, dây là những thuộc tính cho biết đối lượng là cái gì MỘI hệ thống CilS sẽ sử dụng cả hai kiểu thông tin cùng nhau vói thông tin về sự liên quan giữa dữ liệu không gian và dữ liệu không phải là kliông gian Bằng cách khai thác kích thước không gian, lliông tin có thể dược nhìn thấy bằng một cách mới, giúp nâng cao liưn chất lượng việc quyết định xử lý.

Một bản dồ số hỏa có lliể diễn là một tập bản đồ cùa một vùng dịa lý, mỗi trang của nó bao gồm các loại íliông tin khác nhau trên cùng một vùng Một trang cũng có thể bao gồm thông tin về do dạc, trang khác có thể là về lớp đất và có thể là

về dộ cao

NglìiCn á m khiu) sát một sồ »lò hình dù liệu không gian trong họ thống thông tin (lịa lỹ vcctor (Cìir>

IIỘ thống thông tin (lịa lý 2 T rầ n Ilồ n g Q uang

ỉỉìn li l Cấu trúc tầng của GIS

Mỗi lớp của tập bàn dồ vùng có thể bao gồm các llìông tin liên quan lởi tất

cà một vùng hoặc một phần nào dỏ cùa một vị trí trong vùng Các lớp này được biết như là một cách sắp xếp trật lự cùa bản dồ Mối lớp có thể phù lên nhau bời các lớp của một loại thông tin Khi tất cả các lớp đó được chồng lên thì cơ sở dữ liệu địa lý được hình thành.

Ncu muốn lim kiếm lliông till Iron mộl tuyến dường và đất dai sử dụng (hì các lớp bản dồ gồm những ihông tin tìm kiếm sẽ dược hiến thị Một thuận lợi cùa bản đồ máy tính lioá so vói bán dồ giấy thông thường là việc thay cho việc nhìn trên bản dồ tại một thời diểm với những lliòug tin yêu cầu sẽ dược hiển thị trực quan trên bản đồ.

Các thuộc tính địa lý dược hiển thị trên các lớp bàn đồ mà nó giống như là các thực thể Một thực thể là một SỊI' thể hiện dồ lioạ dữ liệu lưu trong C0 sở dữ liệu hoặc bảng tính Ví dụ, một lớp bàn dồ bao gồm các thành phổ, nó cấu tạo bởi các thực thể điểm và các biểu lượng dirợc dùng để mô tả và xác định các thành phô Mỗi một thành phố được gắn liền với một bản ghi trong cơ sờ dữ liệu hay trong bảng tính Các thuộc lính này bao gồm các thuộc tính cùa thành phổ như dân số, thu nhập dầu ngưừi và số lượng tnrừng học Các thuộc lính này do người dùng xác định

và nó có thể bao gồm bất cứ Ihòng tin nào liên quan den thành phố đó.

Nghiên cứu kháo sát một sổ mõ hình (lừ IìCm i không gian trong liộ thống thông tin địa lý vector (GIS vector)

7

I lệ thống thông tin địa lý 3 Trân llô n g Quang

Một dối lượng cùa thố giới thực dược mô tá trong phạm vi bàn dò hấu như bao gồm tất cả các tlniộc tính mù tíi dối tượnp.

Ví dụ, một bản dồ máy tính hoá thề hiện các con dường có thể gắn với một

cơ sở dữ liệu ghi các tlniộc tính như chiều dài, loại đường, bề mặt , mọi thuộc tính dùng để thể hiện con đường trên bàn dồ.

Một mã số duy nhất sẽ dược dùng dể liên kết giữa dữ liệu trong CSDL và đôi tượng trong phạm vi lóp bản dồ.

Hình 2 Háng Hên kết cóc thuộc ÍỈIIỈI

Các thuộc tính tương tự có lliể được gắn với các vùng cùa bàn dồ Một vùng của bản dồ dược tham chiếu đến như một thực thể da giác và được xác định hởi các dường bao xung quanh.

Toạ độ địa lý dùng để xác định vị trí địa lý của các dữ liệu tham chiếu, điều này giúp cho các thực thể trên bán dồ sử dụng để biễu diễn một đặc tính trên mặt dai, nó dược ghi vào bằng việc S U ' dụng loạ độ dịa lý thế giói thực và thuộc tíuli lien quan tới thực thể có thể dược truy nhập bằng cáclt tham chiểu tới vị trí dịa lý của thực thể

Nghiên cứu khảo sát một số mô liình dữ liệu không gian trong hộ thống thông tin tỉịa lý vector (GIS vcclor)

3

H ệ thống thông (ill địa lý 4 T rầ n Mồng Quang

1 2 T ư ơ n g lai c ủ a G I S

Neu cài lien kỹ thuật c ỉ IS tlù sẽ mang lại nhiều lựi ích Việc phát triển sẽ trở lại là kết quả là nhiều ứng dụng rộng rãi dược đưa vào trong thực tế quàn lý chính phù thương mại và công nghệ.

Bàn dồ llurờng được sứ (-lụng dể tlò lìm và khai thác tài nguyên Công nghệ GIS như là sự mỏ' rộng cùa ngành khoa học vẽ bàn đồ, là sự mở rộng và phân tích

có hiệu quả cùa bản dồ truyền thống.

Hiện nay các khoa học nhận dạng thông dụng, môi trường của con người dang dược hoạt (.lộng, công Iigliệ Ci IS dang trở thành những công cụ cơ bủn nhất trong sự cổ gắng hiểu được sự xư lý cùa các lliay dổi lổng thể.

Sự phong phú ciia nguồn thông till bàn dồ và vệ tinh có thể dược kết hợp trong một mẫu mà có thổ I 11 Ô tả dưực sự lương tác phírc tạp của hệ thống lự nhiên.

Dù chức năng hiểu như là I 11 ỘI kiẻu trực giác, một hộ thống GIS có thể dược

sừ dụng dể sàn sinh ra hệ CSDL chứ không chì là các sàn phẩm như bản đồ Các hệ thống này cho phcp nghiên cứu dể quan sát dối tượng trong một phương thức mà thực sự chưa được nhìn thấy trước dó Chúng thường xuyên dược sử dụng hữu ích trong công tác nghiên cứu GIS mà không bắt buộc phải là nhà khoa học.

Các diều kiện của trái đắl Iilur úp suất, bề mặt cỏ thể tlirợc xác dịnh bới dữ liệu vệ tinh cung cấp vào troné, hệ thống GIS Công nghệ GIS cho phép nghiên cứu khả năng dể xác định sự biến dổi xảy ra trên bề mặt trái đất qua ngày, tháng, năm.

Nuhiên cứu klião sát inộl sổ 1110 hình lili liệu kliònu L*i;ui trong hộ thống thông till din lý vector (GỈS vector)

4

Hệ thống thông tin địa lý 5 T rầ n Hồng Q uang

Ví dụ, sụ thay dổi mạnh mẽ CÌKI các mối liên hệ trong hệ tliổng, xác dịuh mức dộ thiệt hại xảy ra ở một vùng cụ thể Kct quà đồ lioạ dược biết nlur là một chỉ số thực bình thường, nó biểu diễn mối liên hệ giữa các thành phần trong hệ thống Làm việc với hai sự biến đổi qua thời gian sẽ cho phép nghiên cứu để xác định sự khác nhau giữa các thời diểm của một hệ thống Sự phân tích này có thể thực hiện được bời cả hai là công nghệ GIS và dữ liệu số tồn lại trong vùng và phạm vi tổng thẻ.

1 3 C á c p h ư ơ n g t i ệ n c ủ a G I S

Một hệ thống GIS hao gồm 3 thành phần cư bản; phần cứng, phần mềm và

dữ liệu Phần cứng là máy tính và các plurơng tiện khác như lliiốt bị dầu vào và dầu

ra mà trên dó phần mềm có lliO cliạy Phần 1110111 bao gồm các chương trình, nó cliĩ dẫn cho máy tính những việc cần làm Dữ liệu bao gồm các vấn đề về dồ hoạ (bản

đồ, ảnh chụp và ảnh vệ tinh), các con số hay là dữ liệu văn bản mà nó I1ÌÒ tà các đặc tính cùa thế giới llụrc-cái mà sẽ dược vẽ trên bản dồ Ba thành phân trên sẽ dược trộn lẫn chặt chẽ vào nhau và can một số lượng lliao tác khác.

1.3.1 Phần cứng

Miện nay có rất nhiều phần cứng mà các hộ thống CìlS có thổ triển khai Giá

cà biến dổi phụ thuộc vào khá năng xử lý cua máy tính, các trạm phục vụ va mức độ

sứ dụng chúng.

Nglìiên cứu kháo sát môt so I 11Ò hình dữ lièu khòim lỊÌan tronẹ hệ thong thông tin tlịa lý vet ỉ ÌIS vcctor)

5

I lộ thống thông till địa lý 6 T râ n Hông Q uang

1’hân lớn các bộ xứ lý tiều có thổ dùng chung cho nhiều người và có thổ xứ

lý một lượng lán dữ liệu khi có yêu cầu CÚM hệ lliống GIS Các trạm làm việc thường cơ bản là bộ xử lý nhanh và chạy trên hệ diều hành Unix, Windows, Linux, MAC - nó cho plicp quàn lý (lung lượng dĩa cứng lớn và độ phân giải màn hình cao phục vụ cho đồ hoạ tot.

Phạm vi giá cả, khá năng xứ lý của máy lính PC và máy lính lớn có nhiều biến đổi Việc chọn một nền tàng plìủn mềm mà chắc chắn dược nâng cấp sau này là điều cần phải lưu tâm, nó phụ lliuộc vào mức độ dữ liệu và yêu cầu xử lý cùng với giới hạn lài chính.

Chính nhờ sự phát triển nhanh chóng cùa thị tnrờng PC nên tốc dộ xử lý và dung lượng lưu trữ của PC ngày càng lăng nhanh trong khi giá cả lại hạ xuống Điều này có nghĩa là hầu hết các ứng dụng càng tăng lên thì nó lại làm giảm tương đối về giá cả.

GIS có thể dược coi nlnr là một hộ thống được máy tính hoá, nó có tlìể lựa chọn, quản lý và hiển thị nhiều thao tác phân tích và cho ra những sàn phẩm dữ liệu không gian lliam cliiổu Phần cứng pliai yêu cầu phái (lien hoạt tlộng và pliát sinh các thông tin cỏ thể bao gồm các plui'onu, liện sail.

• Phương tiện lưu trữ: đĩa cứng, băng lừ, đĩa quang

Nghiên cứu kháo sát mội sô mõ liinh dữ liêu kliông uiíHi Iron g lìộ llìống llìông tin dịn lý vector (G IS vector)

6

I lộ thống tilônj» tin địa lý 7 T rầ n Hồng Q uang

Với sự phát triển của thị t.irờng CD, DVD và sự gia tăng sử dụng nó, sẽ

dự báo trước là nó sẽ thay thế băng từ và phương tiện này sẽ được thích dùng hơn.Với mức trung bình dữ liệu mà CD-ROM cung cấp có lliổ tới 700 Mb (DVD lên tới 4.7 GB) và nó lưu trữ bền vững chác chan hon băng từ.

ì Bảng kỹ thuật sổ(digitizing lahle)

Bàng kỹ thuật so rất lliỏng dụng cho các thiết bị dầu vào Bàng kỹ thuật sổ sử dụng con chuột đặc biệt gọi là COI1 trò hay COI1 cầu dể xác định hề mặt cùa các thuộc tính trên bàn dồ clúmg được ghi lại một cách an loàn lới bề mặt cùa bảng.

Bàng sử dụng một lưới diện từ mà vị trí cua con trỏ dược ghi dưới dạng toạ

độ x,y Bàng (hay dổi (rong phạm vi 12 X 22 inch tới 60 X 90 inch và nó chính xác tới 0.005 inch Kích thước và (Jộ chính xác dược chọn phụ thuộc vào mức tlộ mở ứng dựng rộng cùa và kiểu dữ liệu sẽ dược xử lý.

2 Cách bô Irí cùa việc sô hoá.

Một thuận lợi trong việc sử dụng phần mềm xử lý ảnh là có thể phát triển sổ hoá Thay cho việc sử dụng hàn dồ giấy, một ảnh số cùa bàn đồ được hiển thị trên màn hình và các lliao tác sir dụng clniộl tie truy lìm các dặc tính quan tâm từ ảnh sổ bản dồ Cách trình bày số lioá hầu Iilui' được sử dụng dẻ cập nhật bàn dồ díĩ •lin »ni bằng cách hiển thị một ànli(ánh chụp hoặc ảnh từ vệ tính) trên màn hình và sẽ phú lên với những số liệu dược cập nhật- Những dặc tính inứi hoặc bị lliay dôi như dường xá hay là công trình kiến Irúc được hiển thị và số hoá trực tiếp.

3 Máy quét kỹ thuật so.

Nghiên cứu khảo sát một sỏ mô hình (Jữ liệu không gian trong hộ thống thông (in <Jịa lý vector (GIS vector)

7

Hệ thống thông (ill (lia lý 8 T rầ n llồ n g Q uang

Các máy quct sử dụng tliicl bị cặp mang dể xác (lịnh sự khác nhau trong trường hợp phàn xạ có sự kli;'ie i ì I k u i VC c tròn g (lộ ánh sóng lừ cành vật.

Trường hợp đơn giàn nhất, sáng hoặc lối dược cảm nhận và lưu vào: gán giá trị cho một phần tử điểm ảnh Mỗi diểni ánh dược gán giá trị ! neu là điểm tối và giá trị 0 nếu là điểm sáng và chúng sẽ dược ghi vào Sau đây là một số loại máy quét :

❖ M á y q u é t s à n p l i ì i n g :

Máy quét sàn phang raster với độ phân giải cao sir dụng kích thước từ 0.025mm đến Ơ.05 111111 Dicu này có nghĩa là quét một ảnh trung bình có thể phát sinh ra 100 triệu điểm ảnh.

Máy quét loại này thường (.lược sir dụng dể quét ảnh trên không Các máy có thể gồm dữ liệu số và các thao lác sử dụng phần mềm xử lý ảnh.

❖ M á y q u é t t r ố n g t ừ q u a y

Nỏ hoạt động sai khác so với cách thức máy quét phảng là không đáng kể Trong đó bàn dồ dược cơ dộng trên một dây chuyền chuyển động trong khi cảm biến vẫn dữ nguyên vị trí.

xử lý nghiên cứu phụ thuộc vào việc lựa chon máy quét.

■S Các íììiết bị trunỵ tâm clìíitli yểu.

1 lệ thống máy tính bao goỉii CPU, hệ diều liànli,lưu trữ, hiển thị đầu vào và đầu ra, nó lầ trung tâm cùa GIS Việc chọn các nền tàng phần cứng (PC, trạm hoặc

xử lýda người dùng) sẽ dược phát triển nliầm xác định khả năng cùa GIS mà dược xác định bởi cà hai thông so là kliíi năng xứ lý và khả năng lưu trữ Từ khi phẩn mềm hoại dộng trong phạm vi liộ (.liều hành và trên mỗi nền tàng phàn cứng cho phép chạy được nhiều hệ tliều hành thì việc lựa chọn phần cứng sẽ xác định sự mở

Nghiên cứu kliíio sál một số mô liinli ilfr lieu kliôim ginn trong hệ Ihôiif* thông ùn địa lý vector (GIS vector)

8

Hệ tliốiiỊ» (hông tin ílịỉi lý 9 T r a il I lồng Q uang

rộng của phần mềm sail này Nhìn xa hon nữa, việc quyết định lựa chọn GIS dễ sử dụng thi người dùng SC bị giói lụm trong việc lụa chọn phần cứng mà plìần mồm cỏ thể chạy trên đó.

Iliện nay có 3 loại chính

1 Cấu hình hệ thống thấp nhất là loại PC hay máy trạm chất lượng thấp với dung lượng lưu trữ nhỏ, một người SƯ dụng và rất ít câm biến từ xa và yêu cầu xứ

Số lượng dữ liệu lưu trữ yêu cầu bởi người sứ tlụng là rất phong phú và nó phụ tlniộc vào nhân tố nlnr kích thước cùa vùng sẽ dirợc vẽ chính xác đến mức nào và số tầng trong c ì IS.

Với sự phát triển kỹ thuật CD, DVD như hiện nay thì một giải pháp không dắt tiền và tiện lợi cho vấn dề cung cấp và phân phổi một số lượng lớn dữ liệu sẽ dược

xử lý Công lìgliệ này sẽ cho pliép hệ lliống GIS cỏ chất lượng kém Illicit có thể sứ dụng dữ liệu vệ tính mà không cần có sự dầu tư dắt tiền cho khả năng hệ thong dể lưu trữ một số lượng lớn dữ liệu ycu cầu.

Đầu ra là sản phẩm cuối cùng cùa dữ liệu dầu vào và một loạt các thao tác

xử lý phân lích Dầu ra có thể bị thay dổi dể thiết bị lìiển thị hay là máy in & các phương tiện khác.

Với những dữ liệu mang tính trực quan của GỈS thì nỏ yêu cẩu cẩn có những thiết bị hiển lliị màu Iliện nay các lliiốt bị này có chủng loại rất phong phú Thêm

Nghiên cứu kháo sál một số mò lìinli ilĩr liêu khõnu tiian trong hệ Ihồng tliônụ till địa lý vector (GIS vector)

9

Hệ thống thông (ill (lịỉi lý 10 T rầ n I lồng Q uang

vào dỏ vần dồ giải quyết khá nfing lllict bị do hiển thị tiling màu tlụrc của nó, diều này 1.1 iIkiiii VỌI1Ị’ mill- (lù 11(1 kliòiiỊ’ luyệl (lối c;m lliiốl.

GIS đòi hòi máy in màu dế ill CÍÍC bản dồ màu Với sự phong phú cùa công nghệ dang có hiện nay lâl Iihièii lit) Cling ello ra dời những sáu pltàm cỏ giá cá và độ phàn giai khác nhau và rất plioiiii phú kicu ró nhất và cơ bản nhất cùa máy in màu là máy in ma trận điểm màu.

( 'hức Iiăng Kha Iiăng

Sô niỊirời c/ìing Niỉân sách

lliện nay cỏ rất nhiều các sán phiim phần mỏm GIS liên thị trường mà pliạrn vi

lừ vẽ các bản đo dơn giàn nlial tới các công cụ phân lích không gian phức tạp Thêm vào dó phần mềm CÌIS hầu lililí dược sử eking rất hiệu quả dể có được những phần niềm đồ lioạ nhằm giúp cho công việc VC hàn đồ và xuất hàn bàn tlồ có chất lirợng cao và các gỏi xứ lý lừ trong bàn dồ và lược đồ là rất quan trọng như là các bàng mẫu báo cáo hay các lài liệu kliác.

Do sự phong phú da dạng cùa các plìần mềm dang tồn tại mà nó thường được thiết kế vói những ý tướng ứng dụníi, dặc hiệt, việc chọn hệ thống GIS sẽ tiến hành theo yêu cầu của người sử dụng.

Nghiên cứu kháo Sĩìl môt sò mũ hinh ilũ liC ‘11 khòiii! Iii;m lionu hộ (liốni* Ihòng (111 địa lý vector ( ( ÌIS vcclor)

10

H ệ thống thông till địa lý Ầ '

Trân Hông Quang

I.3.3 l)ũ liệu

Thành phần thứ ba và rất quan trong của G1S đó là dữ liệu được đưa vào máy tính Khi chúng ta cài đặt một hệ thống GIS cho một ứng dụng đặc hiệt thì thông thường giá trị của dữ liệu là virợl lên hết Giá trị của G1S là giá trị dữ liệu nhận được ở dầu vào Thêm vào dó là giá trị được cập nhật và dữ liệu gốc giúp cho công việc tính toán những thay dổi dã xáy ra kố từ khi phát sinh bùn dồ nguyên gốc và tập dữ liệu thuộc tính.

I I C á c k h á i n i ệ m c ơ b ả n c ủ a G I S

I I 1 D ạ n g h ì n h h ọ c c ủ a d ữ l i ệ u k h ô n g g i a n

Các thuộc tính dược biễu diễn trên bản đồ sổ sử dụng hình dạng cùa chúng

và các dặc tính mô lả Để ghi đuợc các vị trí thể giới thực vào trong phạm vi hàn

dồ, các đặc tính này được tham chiếu đốn vị trí trên bề mặt trái đất có sử dụng hệ toạ độ.

I lẩu hết các hệ thống toạ độ sứ dụng trong GIS tương tự nhau, giống nhir đồ thị với các diểm dược định lượng trên trục X và trục y Một quy tắc được sử dụng khi viết và dọc bàn dồ là cho giá (rị trục X và giá trị trục y tlico giá trị trục X (giá trị của một diểm )

(6.

Ẳ

4) k

H coordinate

Hình 4 Hệ thống tọa (lộ

Nghiên cữu kháo sát một sỏ mô hình (lữ liệu không gian trong hộ (hổng thông lin dĩa lý vector (GIS vcclor)

I lệ thống thông tin địa lý 12 T rầ n IIồH g Q uang

Có hai cách liếp cận đưực sử dụng đe xứ lý hình học cùa dữ liệu không gian Irong CiíS Cácli ihứ Iihíil CO' b;in I;’| CÍÌC tlicm tlược hiểu nhu là kiếu VI'.CiOR Cách thứ hai là dựa trên các ô vuông và dược hiểu như là dạng RASTER.

Trong cácli bi CU dien bang VKCi OR, các dặc lính cơ bản như diỏm, dường, vùng được xây dựng từ các cặp toạ dộ x,y Trong cách này, một điểm dược biễu diễn bàng một loạ dộ, I dường dược biễu diễn bởi hai diểm và vùng dược biều diễn như một tập hợp điểm.

o r ig in a l m a p

Hình 5 lỉicn (liễn vector

Cách biễu diễn vector cùa điểm, tlưừng và vùng Mỗi phần tử này với mỗi nhãn duy nhất để xác định cho mỗi phần tử.

Khi sử dụng cách biễu iliỗn dữ liệu vector, các mối liên hệ không gian giữa các đặc tính có thể dược mã lioá sứ dụng topoỉogy Topology định nghĩa vị trí của các thuộc tính liên hệ với nhau không phụ thuộc vào khoảng cách của đối tượng với

so với gốc tọa độ.

Người ta sử dụng Topology dẻ bicu diễn dồ lioạ của thố giới thực Ví dụ, một bản đồ số có thể được yêu cầu dỏ tìm kiếm thông tin về vị trí của đối tượng trong phạm vi 100m cho một mục dícli hoặc những gì có thẻ gần kề đối tượng dó.

Nglìiên cữu kháo sát một sổ mò hỉnh dữ liệu không gian trong hệ thống thông tin (lịa lý vector (GIS vcctor)

12

H ệ thống thông tiu địa lý 13 T rầ n Hồng Quang

Cấu trúc dữ liệu kiêu RASTHR biêu diễn các thuộc tính điểm, dường vùng

sử dụng mộl ma trận giá trị.

Sự chính xác của việc biền diễn bằng raster phụ thuộc vào phạm vi kích cỡ

và dô phân giải của các ỏ lưới llieo cả hai chiều Mỗi một Ihuộc tính bao gồm 1 tập các ỗ, chúng có cung giá trị và (lược gắn cho mỗi ô.

original map

Hình () Men (Hen rasier

♦> Sau đây ỉà báng tỏm tát thuận lợi và không thuận lợi của k ĩ thuật Raster

Câu trúc dữ liệu dơn giản, có khá năng

Phát trien ứng dụng nhanh (lên các ánh Khó biêu diên môi quan hệ hình học,

N gliiẽn cứu khào sát mộl số mô hình (lữ liệu khõiìt! liiíiiì Irone Hệ thống thông till địa lý vector (G IS vector)

ì 3

Ilệ thống thông (iu cỉịa lý 14 T rầ n n ồ n g Q uang

Chỉ ra kích thuớc của thực thổ không

gian rễ hon, rễ phân tích dữ liệu

Chát lượng phụ thuộc vào biêu diên ảnh

dồ hoạ

r

Xử lý hình học rễ ràng trên dữ liệu, có

khả năng tổng quát hoá, rễ sứa dổi

Mô hỉnh hoá rất khó vì sự khác nhau giữ các cấu trúc lưu trữ dữ liệu

Câu trúc dữ liệu nhỏ gọn cô dụng Câu trúc dữ liệu tích hợp

Miêu tả mối quan hệ giữa các Ihuộc tính Sử dụng kĩ thuật chông lớp là rât khó

I I 2 Lưu t r ữ d ữ l i ệ u

Việc lấy dữ liệu dược xử lý bằng cách đọc một bàn đồ kết họp với dữ liệu thuộc tinh vào trong máy lính I)ữ liệu bàn dồ có thể dược lấy từ bản đồ giấy bang các số liệu , các phương tiện bán tụ dộng và tự động Phụ thuộc vào phương thức được dùng, các bản dồ dược chuyển dồi lừ dạng tương tự sang một Irong hai dạng

số hóa là rasler hoặc là vccior.

❖ Viêc lấy dữ liêu hao gồm:

• Xác định và lấy dữ liệu ban dồ dược yều càu.

• Chuyển dổi lừ tương lự (giấy) sang kiểu kỹ thuật số sử dụng một trong các phương tliirc sau

• Soạn thảo và chỉnh sứa

❖ Môt sỗ ph uong tlnìc lấy tltT liêu khônII gian

• Số hoá bàn đồ giấy

Nghicn ciru kháo sái một sô mò lìỉiili (lù liõii khôni* ụian Irong hC' tliổng lliông tin địa lý veclor (G IS vcctor)

14

Hệ thống thông tin địa lý 15 T r ầ n Hồng Quang

• Số hoá phân bố

• Quét bàn đồ để lạo hàn dồ raster

• Quét bàn dồ để tạo ra bản đồ chuyển dổi thành dạng vector

• Cho đẩu vào là bân dồ sô được tạo ra bởi phương thức thứ ba

Công việc tìm kiếm trên bàn dồ cỏ thể làm bằng cách định nghĩa một vùng hỉnh tròn hoặc hình chữ nhật và tiến hành Lính loán hình học dể xác dịnh tal cả các đối tượng nằm trong phạm vi vùng día lý tlirợc định nghĩa.

Một bàng thuộc tính dùng dồ lưu trữ dữ liệu thuộc lính dược kết hợp với các đối tượng trong hàn đồ.

Việc nối giữa bản đồ và báng dữ liệu là một con số mã tham chiếu duy nhất

Mã này có thể là một trong hai: toạ dô địa lý của các dặc lính hoặc là mã số dược định nghĩa Mỗi bàn ghi của bảng bao gồm dữ liệu liên quan tới đối tượng được gắn liền.

Mặc dù cả hai khà năng lựa chọn và phục hồi dữ liệu trong cách truyền thong

là rất hữu ích, những thục thể chính cua CỈIS có khả năng cho phép người dùng tiến hành thao tác phân tích không gian phức tạp.

Do dữ liệu bản đồ GIS được lưu trữ trên các lớp khác nhau nên có thể kết hợp lại cho ta đầy đù thông till về hệ thống.

Nghiên cứu khảo sát một sô mô hình tlữ liệu không gian trong hệ thống thông till din lý vector (GIS vector)

15

I lệ thống thông till (lịa lý 16 T rầ n n ồ n g Q uang

Tuy nhiên bán dồ là phương tiện duy nliấl xúc dịnli vù lìm kiếm thông till địa

lý Ví dụ vị trí và hình dáng dối tượng Vì G1S dùng để tìm kiếm dữ liệu, thuộc lính tham chiếu, nó có thể cho phép trực quan lioá chỉ là vị trí của thế giới thực dối tượng mà hầu như được kết hợp với dữ liệu thuộc tính Vị trí là rát quan trọng trong việc phân tích định lượng bằng cách kết hợp với dữ liệu thuộc tính và dữ liệu không gian dể có lliổ hình dung rõ ràng vùng không gian trong dữ liệu.

Để khám phá một cách dầy du kích thước không gian dữ liệu Giá trị thuộc tính liên quan tiến thuộc lính bản dồ có thể dược hình dung trên khuôn mẫu bản dò Phương thức dược lựa chọn sẽ phụ thuộc vào phạm vi tự nhiên của dữ liệu và chùng loại đặc tính bàu đồ mà các thuộc tính liên quan.

11-3-2 Sụ phân tích che plui

Tính da dạng rộng lớn cua tập tlũ liệu thường dược hợp nhất trong một hệ thống thông tin địa lý trong một chủ dề như là dường, sử dụng đất đai sử dụng thông tin địa chất học và thuỷ hục trên một lớp Dữ liệu này có thể được tích hợp do

đó mối quan hệ giữa sự khác nhau của dữ liệu có thể dược tham tra và phân tích.

Loại thủ tục này thường ciirợc sử dụng rộng rãi dể xem xét sự thích hợp cùa toàn bộ đất đai bên trong một diện tích đất nghiên cứu dược chọn cho một mục tlích dặc biệt Những ứng dụng lliỏng Ihường xác định nhũng nghiên cứu thích hợp cho việc xây dựng mới như là khách sạn hoặc sân bay hoặc cho sự định mức rừng hoặc khai thác nguồn tài nguyên ví dụ như loại dal thích hợp cho việc trồng cây hoặc trồng tái sinh rừng.

Trong hình dưới đây, phép lôgíc toán học A N D được sử dụng để chọn những vùng đất được bao phú bởi đa giác 15 trên bản đồ 1 và đa giác X trên bản đồ 2 Diều này có thể cho phép dưa ra những quyết định khi chọn lựa các vị trí khác nhau trên bản đồ.

Ngliiôn cứu kháo sát một số mô hình ciữ liCu không gian trong hộ thống thông tin dja lý vcctor (G1S vector)

16

Hệ thống tlifm g till (lia lý 17 T rầ n I long Q uang

Hình 7 K ĩ thuật chồng !ởp

11.3.3 Phân tích trên mạng

Phân tích trên mạng là toàn bộ quá trình của việc dịch chuyển thông qua mạng tuyến tính nlnr là các luồng hoặc ckrờng Cùng một lúc một mạng có thể tiến hành nhiều sự phân tích MỘI trong những loại mạng phân tích thông tlụng nhất là mạng xác định dưừng di ngắn nhai qua mạng Bal kỳ mội biến nluV nào từ một thuộc lính dữ liệu nào dược gan vào những tlưừng lliắng tạo nên mạng, như là khoảng cách, tốc độ hoặc là mức cua I trạng chày, có the dược sử dụng làm cơ cờ cho con dường phân tích nhanh nlial Nó cũng có thể sinh ra một cụm dữ liệu dựa trên lượng giá giông như khoảng lliời gian truyền (hông lin tù môt diểm trên mạng lứi một người sử dụng dã dược xác định lnrức Mỗi (.licm có một thuộc tính, có giá cùa việc truyền thông từ một điểm tói một người sứ dụng ( một điểm dặc biệt).

11.3.4 Sự phân tích trục quaII

Ncu dữ liệu không gian ba chiều - như một mô hình số độ cao (DEM) được sinh

ra để hỗ trợ sự thực hiện mô hình thông tin địa lý Điều đó có thể tiến hành sự phân tích trông thấy dược, lìang việc xác tlịnh rõ vị trí quan sát ( ton Hộ và đô cao),

có thể xác định vị trí nào trong vùng đất nghiên cứu sẽ cỏ thể trông thấy được từ một điểm dặc biệt.

Nghiẽn cửu kháo sál mót sổ mô hình (lữ liêu không gian trong lìệ thống thông tin ilia lý vector (G IS vector)

No V - L O Í M f

Hệ thống tilông tin địa lý 18 T rầ n I lồng Q uang

Phạm vi ứng dụng thông dụng là sự phòng thủ và tình báo quân sự , những hiện vật

và lựa chọn vị trí cho xây đụng Vói việc licp (ục giám dần gió thành cùa dữ liệu số giành được và việc tạo ra những mô hình số mức cao sẽ có ngày càng nhiều hơn nữa những ứng tlụng thông dụng cho những dự án rè tiền hơn, do dó cho phép sử dụng công nghệ mô hình có thổ trông thay được Tuy nhiên cái giá của việc tạo nên

3 máng cư sở dữ liệu cho vìmg đất nghiên cứu có thổ khá dắt, chắc chan sẽ lả gắng nặng một lần nữa làm cho người su dụng xem xct 111 Ô hình nào sẽ được sử dụng.

,11.3.5 Dữ liệu đầu ra

Đe quan sát bản dồ số và thuộc tính cùa chúng thì cần phủi xuất chúng ra, hoặc

ra màn hình hoặc là ra giấy hoặc phim Có thể dira ra cà bàn đồ gốc và bàn dồ dã dược xử lý sẽ là một nửa của quá trình cài dặt dữ liệu gốc.

Thuộc lính của dữ liệu cỏ thể dược dưa ra máy in hay màn hình Nhưng bản ghi liêng thi dược lựa chọn bởi ỉìệ giao liếp dồ hoạ hoặc truy vấn cơ sở dữ liệu có thổ dược chọn dể dưa ra và báo cáo của lất cà các bản ghi gắn với tiêu chuẩn đặc biệt

có thể dược hình thành và dira ra.

I I I D ữ l i ệ u k h ô n g g i a n c h o G I S

Như dã nói, cơ sở dữ liệu thường dược coi là thành pliần quan Irọng nliâl cùa

hệ thống GIS và nỏ là lý do dế llìành lập hệ thống Do vậy phần dưới dây sẽ đề cập tới những vấn dề khác nhau cùng qium lâm tới sự hình thành dữ liệu không gian.

Đe tiến hành việc phân tích không gian với một hệ thống GIS một cách có ý nghĩa, chính xác và cập nhật dữ liệu không gian được yêu cầu Dữ liệu này có thể

đã tồn tại ở dạng tương tự hoặc dạng số dưới dạng những bàn dồ hoặc chúng có thể dược tạo ra bởi các dự án GIS I)ũ liệu tltiực đưa ra dể hỗ trợ cho hệ thống GIS nhìn chung là bat nguồn từ nhiều nguồn rộng rãi khác nhau và dữ liệu không gian cà định dạng íirưng tự và số tại các lý lọ kliác Iiliau sẽ thường xuyên dược tích hụp trong GIS.

Có hai cách phân loại kỹ llniậl dữ liệu mà thường được sử dụng để tạo ra dữ liệu không gian hỗ trự cho việc thục lili (ÌIS Phân loại dầu tiên là khả năng nhận biết tù

NghiCn cữu khảo sát một sổ mô hình dữ liệu không gian trong hệ thống thông tin địa lý vector (GIS vector)

18

H ệ thống thông tin địa lý 19 T rầ n Hồng Q uang

xa nhừ dó mà nhũng thùng tin ứ xa có the dirực liếp nhận mù không cần liên lạc trực liếp với dối tượng thing clirực nghiên CÚII Khà Iifmg viền tliáni liên quan tiến việc sử dụng hình ảnh vệ tinh Việc thu những hình ảnh là những dữ liệu thô và nhất thiết phải được xừ lý chế biến dể tập dữ liệu dó sứ dụng được Những phương pháp này thường xuyên dược sù' dụng dể lạo nên dữ liệu bàn dồ cơ sở và cũng dược SUY luận

và những hình ảnh không gian tlirực SƯ dể hình thành dữ liệu theo chú dề có liên quan lởi phạm vi ứng dụng cụ thỏ Vệ tinh dụng rộng rãi nhất dc tạo ra dill sứ dụng

và những vùng đất đirực che phú bời bán dồ

Loại hình tliír hai ciui the hệ kỹ lluiật không gian là việc vẽ bàn do dal sử dựng bằng một loạt những phương tiện khác nhau.để ghi lại những hiện tượng về thế giới tlụrc Cách thức tiếp cận kỹ lluiật loại này là rất phù hợp cho những khu vực địa lý nhỏ nơi mà mức độ chính xác cao dồi hỏi Nhũng loại kỹ thuật này thường xuyên được sử dụng để nắm hắt nguồn dữ liệu không gian cụ thể.

1 1 1 1 K h ả o s á t đ ấ t

111.1.1 Nhũng plnrong pliỉíp quan sát truyền (liốug

Trước sự phát Irien trong các lĩnh vực hàng không, hoá học, vật lý và cơ khí cho phép những plurơng pháp khác nhau trong việc thu nhập những thông tin về hình học của bề mặt trái đất Việc thu những dữ liệu không gian dã được thực hiện bằng việc đo đạc những đặc tính trái đất bằng tay Bề mặt trái đất được khảo sát bằng việc dùng máy kinh vĩ (dụng cụ của những người vẽ bản đồ địa hình dùng để do các góc chiều ngang và chiều tháng dửng) cùng khớp với việc do bằng tay và khoảng cách giữa những điểm đã được khảo sát Máy kinh vĩ là dùng để do các góc và sự khác biệt giữa độ cao khi mà kết hợp với việc đo khoảng cách giữa các điểm khảo sát cho phép kliủo sát bằng throng trung bình cùa tam giác dể lạo ncn những bàn dồ hình học về bề mặt trái dất và những dặc điểm vậl lý thi cả tự nhiên và nhân tạo đều hình thành nên hề mặt trái dắt I)ữ liệu này được ghi nhận như là mối liên quan những khoảng cách đến các góc lừ một điểm đến điểm khác Đe sử dụng những dữ

Nghiên cừu khảo sát một so mô hình dữ liêu kliỏnụ gian trong hộ thống thòng tin dịa lý vector (GIS vector)

19

H ệ thống thông tin địa lý 20 T rà n Hồng Q uang

liệu này trong bàn dồ hiện có lliì cần thiết phái giới hạn những <J;c:n cần khao sát đối với hệ thống đồng hộ thế giới thực quốc tế được sừ dụng cho bàn đồ.

s Cóc trạm tổng họ Ị)

Bày giờ những việc quan sát mặt dất thường điều khiển bởi một thiết bị quan sát rất thông minh gọi là “Total stations” “Total stations” cho plicp quan sát tọa dộ và khoảng cách lừ máy phát đến điểm cần dược quan bằng việc phát ra những tia hồng ngoại phản xạ lại từ gương phàn xạ dất tại vị trí quan sát.

Những kết quả trong việc do dạc ngay lập tức dược lưu lại trong một phần của máy tính để làm dữ liệu vào cho G1S Tuy nhiên loại thiết bị quan sát này rất dắt và việc điều khiển quan sát sư dụng phương pháp này thật sự là rất mất thời gian và tổn kém.

s H ệ í It ỏng định vị /oàn cần (GPS)

I lệ thống định vị địa cầu là một hệ thống xác định vị trí ra da mà nó tính toán vị trí của một người tiếp nhận bang cách do thời gian xung điện (sóng vô tuyến) dịch chuyển ít nhất từ 3 vệ tinh cùa GPS trong một quĩ đạo dã định sẵn đến một điểm tiếp nhận dưới mặl đất CiPS có 24 vệ linh dặt trong quĩ đạo quanh trái đất Những

vệ tinh này dùng dể tính toán vị trí chính xác đến “cm” và I1Ó được điều khiển bời

Hình 8 Trạm tông hợp thông tin

Nghiên cứu khảo sát một sổ mò hinli dừ liệu không gian trong hệ thống thông tin itịa lý vector (GIS vector)

20

Ilệ thống thông tin dịa lý 21 T rầ n H ồ ng Q uang

l$ụl‘ Mỹ Những vệ linh cùa ( i l ’S truyền sóng xung diệu (sóng vô tuyến) dưới dạng sóng diện từ Một điểm tiếp nhộn dưới mặt đất tiếp nhận sóng vô tuyến và xác định

vị trí các điểm tiếp nhận bằng phép dạc tam giác do vậy dể tạo nên dược vị trí 2 chiều thì phải có ít nhất là 3 vệ linh, để đạt được vị trí 3 chiều tức là bao gồm cả góc chiếu thì phải cần ít nhất là 4 vệ tinh.

GPS dược sứ dụng với 2 mục dícli : duy trì bàn dồ căn bàn và việc nam hắt CÍÍC thuộc tính của dữ liệu Việc cập nhật những bản đồ cư sở với những đặc điểm về đường , sự chính xác tới từng mét luôn được đòi hỏi và trong khi việc thu nhận dữ liệu như là vị trí cùa các cổng ra, vào nơi công viên thì sự chính xác đến một vài mét luôn được đáp ứng.

lỉìn h 9 lỉệ thống (lịnh vị GPS

V iệc chỉ sử dụng một GPS sẽ không mang lại sự chính xác khi xác định vị trí (từ 15m đến 150m) Đe nâng cao sự chính xác một điểm 2 trạm nhận di dộng dược sử dụng trong sự kết nối với một trạm cơ sở mà vị trí của nó đã dược biết tới Bằng việc kết hợp cách dọc tir Irạm tiếp nhận cư sờ và 1 tlơn vị di dộng cùa GPS thì có thể lạo ra sự hiệu chỉnh khác nhau và cài thiện sự chính xác từ 5mm đến 15m Điều

đó phụ thuộc vào loại thiết bị dã dược sử dụng.

Ngày nay GPS dã dược sử dụng thông dụng cho việc thu nhận dữ liệu cho loàn

bộ hệ thống GIS GPS có thuận lọi liưn so với các phương pháp quan sát mặt đất vì

vị trí chính xác cùa một vật iluực ghi lại có thổ được nhận ra mà không cần liên

Nghiên cứu klìảo sát mộ! sổ mò liinh dữ liệu không mnn trong hệ (hống thông tin dịa lý vector (GIS vcclor)

21

I lệ thống thông tin địa lý 22 Tit,:: í^ỊỊọnọ

quan den bất kỳ điểm nào khác l)o vậy việc tập liựp tất cả các dữ liệu cỏ liên quan đến các mục tiêu riêng biệt và khác hiệt rõ rệt như là các cực phát điện là rất có ích Các phương pháp quan sát lìiặt clất ở trên dược sử dụng để tiếp nhận dữ liệu đều chính xác ờ bất cứ dộ cao nào I lơn nữa chúng thích hợp cho việc kiểm tra các cuộc quan sát những khu vực địa lý nhỏ noi mà nliĩrng phương pháp quan sát khác không thể mang lại dữ liệu về vị trí một cách chính xác Đối với việc ứng dụng vào quản lý nguồn văn hoá thì việc tiếp nhận những dữ liệu sử dụng lĩnh vực quan sát này là vị trí và sự hòa hợp về các đặc (rung của dữ liệu dối với cấu trúc kiên cố riêng biệt.

I I I 2 Hình á n h d ữ liệu v ệ tin h.

Cảm giác từ xa thường dược định nghĩa nlur là một cảm giác cùa một vật từ một khoảng cách mà không có sự liên hệ trực tiếp với vật thể đó Có 2 phương pháp về cảm giác từ xa khi sử dụng dể hình thíinli dữ liệu bản dồ đó là ảnh không gian và hình ảnh vệ tinh Những cái máy do cãm biến vệ tinh trong không gian do và ghi lại chát phóng xạ phản xạ và phát ra lù' bề mặt trái dất hoặc những vật thể trong trái đất Máy cảm biến đặt tại những vệ tinh trong không gian dể đo cường dộ ánh sáng phản xạ lừ từng phần cùa mặt trái đất dược kiểm soát bằng máy đo cảm hiển.

Do vậy những hình null vệ tinlì là những hình ảnh tượng tnrng cho việc đo đạc cùa sự phản xạ ánh sáng từ những vật thổ Irên bề mặt trái dất.

Nhũng hình ảnh vệ tinh là Iilũrng dữ liệu thô, I 1 Ó không hao hàm cả vê những thông till về vị trí cũng như nlũmg thông tin về hề mặt trái đất Những dữ liệu này dược xử lý dẻ sử dụng phần mỏm phân tích ảnh Kct quả cùa việc xứ lý ảnh hoàn toàn đúng theo hình học dể dịch chuyển những sự thay đổi gây ra bởi vòng quay và đường cong của trái đất và khoáng rồng bên trong nó do vậy chúng dược dịnh vị một cách chính xác trên bề mặt trái dất có liên quan den một sự chiếu hình dặc biệt/

dự đoán dặc biệt Bằng việc phân chia Iilnr vậy các thông tin như là loại đất, sử dụng đất và thực vật bao phú có lliỏ dược dua ra.

Trong tất cả các khu vực mà hàn đồ dữ liệu không thể hiện đầy dù và những khu vực nơi mà những sự thay dổi nhanh trong các thành phần đất, những hình ảnh từ vệ

Nghiên cửu khảo sát mộl sổ mò hình liữ liêu không gian trong lìộ thống thông tin địa lý vcctor (GIS vcctor)

22

Ilệ thống thông tin địa lý 23 T ra n H ô ng Quang

tinh là nguồn dữ liệu bản dồ rất quan trọng chúng có thể cung cấp những loaị bàn dồ cập nhật hiện có một cácli nliMiih nhất hoặc In thể hiện bàn đồ mới Trong một số trường hợp, những hình ảnh vệ tinh có thỏ là nguồn dữ liệu duy nhất cùa dữ liệu bàn

dồ Thêm nữa , những hình lililí vệ lililí cung cấp phương pluíp một cách nhanh, hiệu quả và có giá trị tích cực đối với những thông số cập nhật hiện nay hoặc là những bản đồ dữ liệu tương tự Nhung hình ánh vệ tinh thường được sử dụng để tạo bản đồ

tỉ lệ 1: 25000 và 1: 250 000.

II 1.2.1 Quang phổ điện từ

Có rât nhiều loại phóng xạ có trong cuộc sống hàng ngày: tia cực tím, sóng điện

từ từ lò vi sóng và tia X quang trong nghành y học Tất cả những tia phóng xạ điện

từ này là một phần của những nhóm gọi là quang phổ điện từ Mỗi một pliần của điện từ quang phổ đều có bước sóng và lần số mà chúng ta sù' dụng dể nhận biết chúng, ria X quang có bước sóng ngắn nhưng tần xuất lại cao Tia cực tím , tia sáng

có thể nhìn thấy dược gần với tia hồng ngoại, tia hồng ngoại nhiệt và sóng cực ngan mỗi loai đều có bước sóng ngày càng dài hơn Iilurng tần xuất yếu lìơn Diện từ quang phổ dược trinh bày tiên hình dưới dây Nó dược chia ra thành những khoảng

từ tia gamma ngắn cho tiến birởc sóng cùa sóng vô tuyến Phần của diện lừ quang phổ mắt thường có thể nhìn thấy dược nhưng rất íl (chỉ với ánh sáng có thể nhìn thấy được) I lầu hết các vệ lililí liều sử dụng phóng xạ điện từ dể hình (hành bề mặt trái đất từ những đặc điểm nhận biết lừ xa của bề mặt trái tlál Mỗi phần cùa điện tù quang phổ dều có những dặc tính riêng cùa chúng Nlũmg thiết bị do được thiết kế

để lựa chọn và khảo sát những phần cùa diện lừ quang phổ mà chúng sẽ cho chúng

ta biết lliông tin mà chúng ta cần.

Nghiên cứu kháo SỎI một số mỏ Itinlì ilừ liêu không gian Iroim liC thống Ihông tin đja lỷ vector (CÌIS vcctor)

23

Ilệ thong thông tin địa lý 24 T rầ n H ồ ng Quang

L L L L I L L L l L

I I I 2.2 Quá t iin li XII lý null

Trước khi những ảnh vệ linh có thể tlược làm tinh che để tạo nên dữ liệu sử dụng hữu dụng, thì một khoảng thời gian xử lý hình ảnh là cần thiết Việc sừa chữa

Nghiên cứu kháo sát một số mô hinh ilữ liçii không rjnn trong hộ tỉiổng lliông till it ja lý vector (GIS vector)

24

I Lệ thống thông tin địa lý 25 T rầ n H ồ ng Q uang

hộ Ihống đo phóng xạ, sụ lien kổl cua mỗi pixel dirực do, pliân loại và dieu chỉnh bàng chính sự rút ngắn sai lệch gây ra bời diều kiện khí quyển.

Việc sửa chữa hình học cũng rấl cần lliiếl dồ xoá di những lỏi gày ra hởi sự lắc nhẹ cùa vệ tinh, thay dổi ở vị trí quel gương, vận tốc của bục và vòng quay cùa trái đất Hơn nữa, những hình ảnh phải dược mã hoá theo địa chất học (chính xác lừng

vị trí trên trái đất) và được hiến dổi sang một hệ thống dự án bàn đồ dặc biệt khác

do dó hình ảnh có thể được đưa lên bản đồ dữ liệu một cách chính xác nằm trong một hệ thong GIS.

Sau khi một hình ảnh dã được sửa chữa, những hình ảnh có chất lượng tốt hơn được tiến hành dể tạo điều kiện cho việc giải mã hình ảnh Một phương pháp tốt nhất được biết đến là sự đối chiếu liên tục Đây là những điều bắt buộc phải làm khi xác định những sự phàn xạ nào mạnh Illicit và yếu nhất có gía trị trong một hình ảnh

và sắp xếp những giá trị tù 0 - 255 Sau dó dữ liệu dược kéo dài cho đến hết phạm

vi của hệ thống ảnh được sử dụng ( 256 mức xám hoặc cao hơn) Có thể sử dụng những hình ành vệ tinh ờ dạng số hoá hoặc tương tự (khi ảnh dương bản hoặc âm bản)

Những birức tiến hành được liìnli bày sư lược ờ trôn được tiến hành để sử dụng hình ảnh số nhưng việc giãi mã ánh có thể sử dụng cả ảnh số hoá và những ảnh tương tự có liên quan đến việc giải thích bàng kỹ thuật số hoặc bằng thị giác.

Thông tin thuộc một chú đề từ những hình ảnh vệ tinh được hình thành bằng việc tiến hành việc giải thích Việc phân loại các dữ liệu trong hình ảnh thành những nhỏm khác nhau sẽ là công đoạn cuối cùng của quá trình phân tích.

pháp đều dùng máy tính để phụ trợ và do vậy những hình ảnh vệ tinh kỹ thuật số được hình thảnh trên cơ sở cùa việc dọc ảnh Khi quản lý sự phân loại giám sát, một dấu hiệu cùa một loại quang phổ dặc biệt dược làm rõ Sau đó máy tính đưa ra những mẫu (dược gọi là diện tích huấn luyện) mà các pixel dã được xác định băng các cuộc khảo sát mặt đất Kiến thức về quá trình hoạt động hoặc sự liên quan đến ành không gian khi biểu hiện lớp vò bao trùm đã được phân loại Với bất cứ số mẫu

Nghiên cứu kháo sát một sổ mõ hình thì liệu không gian trong hộ thông thông tin địa lý vector (G IS vector)

25

Ilộ thống thông (¡II (lịa lý 26 Trail Ilồng Quang

n à o đ ư ự c d u a v à o Ir o n g m á y d ế x u lý v ó i s u lư ơ n g CÌIC lớ p lớ n (h ì (.lều iiK U ìg lụ i k ế t

q u à c h ín h x á c h ơ n M Ộ I c ô n g v iệ c Jj.iố n u Iilia u (lư ợ c lln rc h iệ n tr e n m ỗ i lớ p t r o n g

n h ữ n g ló p k h á c tic t liiợ c X í k d ịn li Ir o n g ¡m l) S a il k h i lự a c h ọ n v à d ư a t l ũ liệ u v à o

V iệ c g iả i th íc h b a n g m ill ( lố i n g h ịc h v ó i v iệ c g iả i lli í c l i b ằ n g k ỹ llu ụ u s ỏ d a đ u ự c

s ư lư ợ c ờ trê n N ó tlu ợ c llụ r c h iệ u In ri c o il n g ư ờ i h ơ n là c h ư ơ n g t r ì n h m á y lín h T r í

ó c c ủ a c o n n g ư ờ i lự d ộ n g h iể u lỉu ọ c tầ m q u ;m Ir ọ n g c ù a c á c h lỏ c h ứ c , c ấ u tr ú c , n á m

b ắ t n g ữ c à n h , k in h n g h iệ m v à c â m n h ậ n th ô n g tlu r ờ n g tr o n g v iệ c p h â n tíc h d ữ liệ u

p h à n x ạ T h e m v à o n ữ a sụ phân c lii; i b ằ n g In y 1C h o n k h i d ỏ n h ữ n g th iế t b ị x ú lý à n h

d ắ t t iề n là k h ô n g c ầ n t h ic l S ẽ k h ô n g Ix io g iờ sự p h â n líc h b à n g m á y tín h lạ i tr ừ liê n

c h ín h X íìc v ớ i v iệ c p h ầ n lí c h b illig tu y lio ặ c m ill th ư ờ n g n h u n g t h ô n g th ư ờ n g m ú c ilộ

c h ín h x á c d ạ t ilir ự e b a n g v iệ c tr m ig b ị k ỹ llu iậ l m á y lín h ( v ó i v iệ c p h â n c h ia c h ín h

x á c đ ế n 8 0 % - 9 0 % ) là r á l h iệ n I|iia

III.2.3 Nhũng lơại bản (lồ hiệp cỏ ((uong (ụ và số lioá)

M ộ t t r o n g n h ũ n g n g u ồ n d ữ liệ u s ẵ n c ỏ d ổ i v ớ i G IS là b à u d ồ g iấ y h iệ n c ó H ầ uliế t c á c n ư ớ c tiề u c ỏ n h ữ n g c h ư ơ n g (rình g iá m s á l th u ậ t v õ b à n đ ồ v à s à n x u ấ t b à n

d ồ T u y n h iê n t r o n g h o à n c à n h c á c n ư ớ c d a n g p h á t tr iể n , b à n d ồ g iấ y th ư ờ n g lồ i th ờ i

v à k h ô n g c ó s ẵ n ử n h ũ n g li 1C’ ló n ( li lọ lú n lu m 1: 5 0 0 0 0 )

N e u n lu r b à n d ồ g iấ y lu ô n c ỏ s ẵ n v à p h ù h ợ p v ề m ặ t t i lệ , đ ộ c ậ p n h ậ t l li ì c ó lẽ

I1Ó là n g u ồ n d ữ liệ u b à n d ồ c ơ b ;in n h ấ t k h i m à d ữ liệ u d ã (lư ợ c lư u Ir ĩ r v à g h i lạ i llie o 2 k íc h llu r ứ c N h ữ n g n g u ồ n u u liệ u k liỏ n g g ia n d ã d ir ợ c p h â n tíc h ở tr ê n đ ư ợ c

s ử d ụ n g c h ù y ế u tic h íp n h ũ n g k h n á iiịi I m n g n ộ i t ilin g d ữ liệ u k h ô n g g ia n tr o n g v iộ c

N|*hii'n C1III Miíio s.'il I1IỘI sil mù Itlnli (III li II klióiif ỊMÍIII tioiij* ho lliốMỊ* Ihỏnp (in «lị:t lý vct lor (GIS vector)

2 6

llệ thống thông tiu địa lý 27 Trân Hông Quang

g iớ i h ạ n k h i s ử d ụ n g G iá c ù a v iệ c tạ o m ộ t b à n đ ồ th ự c sự là r ấ t c a o d o v ậ y c á c v ă n

p h ò n g m à p h á t h à n h d ữ liệ u tlu r ờ n g x u y ê n là n h ữ n g d ữ liệ u d ư ợ c b ả o v ệ v à c ố g a n g

đ ể lấ y lạ i m ứ c c h i p h í k h i p h á t h à n li tà i liệ u b ằ n g v iệ c b á n c á c b ả n đ ồ

Hệ thống thông tin clịỉi lý 28 Trần I lồng Quang

M ộ t n g u y ê n tắ c c h u n g là h ệ th ố n g to ạ d ộ p h ả i đ à m b à o tín h liê n tụ c , v à c ó

k h ả n ă n g đ ịn h v ị c à n g c h ín h x á c c à n g tố t CỈ1 0 tấ t c ả c á c đ iể m h iể u d iễ n d ổ i tư ợ n g

V ì m ộ t th ô n g tin d u y n h ấ t k h ô n g d u d ẻ m ô tà d ổ i tư ợ n g , v iệ c đ ịn h v ị p h ủ i k è m llie o

I lệ b ả n đ ồ tự đ ộ n g

M ộ t đ iể m k h i c h u y ể n đ ộ n g sẽ v ẽ ra m ộ t d ư ờ n g Đ ư ờ n g đ ơ n g iả n n h ấ t là m ộ t

đ ư ờ n g t liẳ n g ( c liỉ c ó m ộ t h ư ớ n g ) N g ư ợ c lạ i, m ộ t đ ir ờ n g đ ư ợ c c o i là p h ứ c tạ p k h i c ó

m ộ t h a y n h iề u (.loạn c o n g l ) o d ó c ầ n p h á i l i l i l í d e n tín h p h ứ c tạ p tr o n g c á c h b iê u

d iễ n m ộ l d ư ờ n g T ậ p h ợ p c á c d ư ờ n g IĨC'11 k é l v ớ i n h a u lạ o th à n h m ộ t m ạ n g D c lliể

NgliiCn cữu kháo sái mội sồ mô hinli (hì liC‘11 khòm’ Ị’.i;in Hom’ h(* lliổniĩ llìônp tin ilịn lý vector (Cats wctor)

28

I lệ tliốHỊỊ thông (ill (lịn lý 29 l i ầu I IỒ iijị Q iiuiiị ;

h iệ n m ộ t m ạ n g , c ầ n p h ả i x á c t l ịn li h ệ t liố u g d ịn li đ iể m d ể m ô tà c á c p h ầ n k h á c n h a u ( d ư ờ n g c o n g h a y đ o ạ n (h ả n g , đ iể m g ia o lụ h a y c ắ t n h a u , g ó c g ia o n h a u ) C h o d ù

M ô h ìn h d ữ liệ u V e c t o r c o i h iệ n tư ợ n g là lậ p c á c th ự c th ổ k h ô n g g ia n c ư sở

v à tẻ h ợ p g iữ a c h ú n g T r o n g m ô h ìn h 2 1 ) th ì tlụ r c th ổ sơ đ ẳ n g b a o g ồ m d iê m , đ ư ờ n g

v à v ù n g , m ô h ìn h 3 D CÒI1 á p d ụ n g b ề m ặ t h a c h iề u v à k h ố i C á c tln r c th e sơ (.la n g

k h á i q u á t V ớ i tỷ lệ n h ỏ th i th à n h p h o d ư ợ c b iể u d iễ n b ằ n g đ iể m , c ò n đ ư ờ n g d i v à

s ô n g n g ò i đ ư ợ c b iể u d iễ n b à n g d ư ờ n g K h i tă n g t ỷ lệ b iể u d iễ n t h i p h ả i q u a n tâ m

d e n l i l i l í c liấ l v ù n g c ù a h iệ n lư ợ n g V ớ i lý lộ Ir u n g b ìn h th ì th à n h p h ố d ư ự c b iể u d ie u

b a n g v ù n g , c ó d ư ờ n g ra n h g iớ i V ó i lý lộ lớ n h o n th ì th à n h p h ố d ư ợ c b iể u d iễ n b ớ i

Nghiên cừu kliào sãl một sô mô 11 inh liu I IC I I khôn I » man trong hộ Iliôniỉ lliòim I ill (lia lý vector (GIS verlor)

29

Hệ thống (hông till din lý 30 Trân Hông Quang

tậ p c á c th ự c th ổ d ể tạ o n ê n c á c n g ô i n h à , d ư ờ n g p h ố , c ô n g v iê n v à c á c h iệ n tư ợ n g

v ậ t lý , h à n h c h ín h k l i; k \ N liir v ậ y m ô l ii n li d ữ liệ u v e c to r s ử d ụ n g c á c ilo ụ n ỉh ; in g

h a y đ iể m r ờ i rạ c đ ể n h ậ n b iế t c á c v ị tr í c ủ a th ể g iớ i th ự c M ô h ì n h d ữ liệ u v e c t o r c h o

p h c p n h iề u th a o tá c h ơ n trò n c á c d ố i lư ợ n g s o v ớ i 111Ü h ìn h ra s te r V iệ c d o d iệ n t íc h ,

d iễ n c á c d ặ c tr ư n g c ủ a b à n d ồ liê n k ế t trự c tiế p v ớ i c á c th u ộ c t ín h c ủ a C S D L c h o

n ê n n g ir ờ i s ư d ụ n g c ó th ể d ễ d à n g tìm k iế m v à h iể n t h ị c á c (h ô n g , tin từ C S D L

k h á i n iệ m đ iể m v ẫ n liê n q u a n đ ố n m ộ t lỷ lệ tu ỳ th u ộ c v à o đ ố i tir ợ n g n ó b iể n t h ị k h á i

n iệ m k h o ả n g c á c h g iữ a h a i đ iể m ử d â y th ư ờ n g d ư ợ c s ử d ụ n g d ể n ó i n ê n m ố i liê n

q u a n v ề m ặ t to p o

Niìhiôn cữu kháo sát một sô IÏ1Ô hinli ilữ liỌu không uian trong hộ thổng thông till dịo lý vector (GIS vcclor)

30

IIỘ thống thông tin địa lý 31 Trần Ilồng Quang

b ề m ặ t đ ư ợ c x á c đ ịn h b ở i tr ọ n g lâ m , c á c đ iể m g iớ i h ạ n v ù n g h a y to ạ d ộ c á c đ ỉn h

c ù a đ a g iá c , m ộ t g ia o d iể m tlư ợ c x á c đ ịn h n h ư m ộ t ( lỉn h g ặ p n h a u c ù a h a i h a y n h iề u

Hệ thống thông tin địa lý 32 T r â n H ô n g Q u a n gẦ À

h ệ th ố n g n à y K h á i n iệ m iôpô d ề c ậ p đ ế n q u a n h ệ g iữ a c á c đ ố i tư ợ n g k h ô n g g ia n

Nghiên cứu khảo sát một sổ mô hlnlì dừ liệu không gian tronẹ hê thống thông tin địa lý vector (GIS veclor)

32

Ilệ thống thông tin địa lý 33 Trân Hông Quang

k h á c n h a u n h ư đ a g iá c n à o c ù n g c h u n g d ư ờ n g b iê n , đ iể m n à o th u ộ c c ạ n h c ù a d a

g iá c n à o , v v

Ilình 14 Da giác Diĩ liệu lim trữ clio đa giác như sau :

D a g iá c I l) a í» iá c I I l) a ỊỊÌííc I I I Đ a g iá c I V

T r o n g c ấ u tr ú c to à n d a g iá c th ì c á c d o ạ n x á c đ ịn h đ a g iá c đ ư ợ c lư u h a i lầ n

t r o n g C S D L M ộ t s ố đ iể m tạ o n ê n c á c c ạ n h đ a g iá c sẽ đ ư ợ c lư u n h iề u lầ n D o v ậ y

v iệ c c ậ p n h ậ t, sứ a đ ồ i d ữ liệ u t r o n g tổ c liử c d ữ liệ u k h ô n g g ia n lo ạ i n à y là r ấ t k h ó

Ilệ thống thông tin địa lý 34 Trần Ilồng Q uíiiiị ;

d ụ c ủ a quan hệ topo. M ô h ìn h k h ô n g g ia n G IS c ó c h ứ a c á c q u a n h ệ n ó i tr ê n th ì

d ư ợ c m ô tỏ n h ư c ấ u tr ú c to p o T r o n p tậ p d ữ liệ u c ó c ầ u tr ú c to p o đ ầ v d ù m ỗ i k h i

d ư ờ n g h a y v ù n g c ắ t n h a u th ì c á c g ia o đ iể m sẽ là n ú t v à c á c v ù n g m ớ i d ư ợ c tạ o ra

M ô h ì n h d ữ liệ u v e c t o r c ó k iế n tr ú c to p o tlu r ờ n g đ ư ợ c m ô tà b a n g k h á i n iệ m đ ố i

tư ợ n g to p o c ó s ố c h iề u lo p o , t r o n g d ó d ố i tư ợ n g to p o n - c e ll c ó n c h iề u

b ọ c , đ a g iá c đ ư ợ c tạ o từ m ộ t h a y n h iề u c u n g v à c ò n đ ư ợ c g ọ i là s ư ờ n h a y liê n k ê t,

n ổ i v ớ i n h a u tạ i c á c n ú t D ố i tư ợ n g to p o h a i c h iề u c h ỉ b a o g ồ m d a g iá c , c u n g v à n ú t

T h ô n g t in v ề v ù n g g ầ n k ề d ư ợ c lư u Ir ữ h ằ n g m ã d ặ c tr ư n g liê n q u a n đ ế n p h ía p h ả i

Nghiên cứu klìáo sát một sổ mô hinh dữ lií’11 không ginn trong lìộ thống thông tin địa lý vcclor (GIS vcctor)

34

Hệ (hống thông till clịỉi lý 35 Trần Ilồng Quang

h a y p h ía t r á i c à u c u n g “ P h á i" h a y “ t r á i” d ư ợ c x á c t i ị n l i từ h ư ớ n g d i c u a c u n g : “ từ

n ú t ” h a y “ d e n n ú t” C ỉià sử la n g h a n đ ồ c ó c liír a a ie lỗ h u n g d a g iá c n h u tr ê n , c á c

c u n g tr ê n h ì n h n à y đ ề u c ó h ư ớ n g x á c đ ịn h Đ a g iá c d ư ợ c tạ o ra n h ờ c la n li s á c h c á c

c u n g th à n h p h ầ n , tr o n g d ó d ấ u tr ừ ( - ) d ir ợ c s ừ d ụ n g c h o h ư ớ n g c u n g p h ù h ợ p Đ ể

p h â n b iệ t đ ư ờ n g b iê n tr o n g v à dường b iê n n g o à i, ta q u y đ ịn h c h iề u q u a y k im đ ồ n g

h ồ c h o đ ư ờ n g b iê n n g o à i v à n g ư ợ c c h iề u k im đ ồ n g h ồ c h o d ư ờ n g b iê n tr o n g M ỗ i

n ú t đ ư ợ c g ắ n d a n h s á c h c u n g b a o q u a n h c h o m ụ c tiê u p h â n tíc h m ạ n g D a n h s á c h

c u n g n ổ i v à o n ú t p h ả i đ ir ợ c x ế p d ặ t th e o tr ậ t lự x á c (.lịn h trư ớ c , th e o c h iề u q u a y k im

đ ồ n g h ồ h a y n g ư ợ c lạ i

C á c đ ố i tư ợ n g k h ô n g g ia n c h ia sẻ c h ỉ p h á i g lii m ộ t lầ n , c ó th ể q u y c h iế u c h ủ n g

n h iề u lầ n ; k ế t q u ả là tố i ư u t ilin g lư ợ n g lư u tr ữ d ữ liệ u h ìn h h ọ c N h iề u k h i c ấ u t r ú c

G ọ i s là lậ p c á c đ iể m Ir o n g m ặ t phảng E u c lid e a n Đ iể m X t r o n g s là nhìn thấy từ

đ iể m y trong s n ế u X = y hay cỏ khả năng vẽ đ o ạ n th ẳ n g từ X tớ i y n ă m h o à n to à n

Ilệ thống thông till địa lý 36 Trần Hồng Quang

C ìọ i s là lậ p c á c t liể n i t r o n g m ặ l p ltắ n g lù ic lk le im T ậ p s là lồi lìế u m ỗ i đ iể m th u ộ c s I;'| ( liổ m s.ìl ( 11.1s

Bao lồi (convex hull). R a o lồ i c ù a tậ p d iể m s tr o n g R2 là g ia o c ù a c á c tậ p lồ i