Xây dựng siêu dữ liệu địa lý (metadata) phục vụ việc thành lập cơ sở dữ liệu cho bản đồ địa hình tỷ lệ lớn

Mục đích nghiên cứu Đề tài được thực hiện với mục tiêu nghiên cứu việc xây dựng siêu dữ liệu để thành lập CSDL bản đồ tỉ lệ lớn từ nội dung bản đồ địa hình tỷ lệ 1:2000, sản phẩm dữ liệ

là trung thực và chưa hề được sử dụng để bảo vệ một học vị nào

Tôi xin cam đoan rằng, mọi sự giúp đỡ cho việc thực hiện luận văn này đã được cảm ơn và các thông tin trích dẫn trong luận văn đã được chỉ rõ nguồn gốc

Hà Nội, ngày 03 tháng 04 năm 2013

Tác giả luận văn

Phùng Thị Mỹ Lợi

MỤC LỤC

MỤC LỤC 1

MỞ ĐẦU 4

1 Tính cấp thiết của đề tài 5

2 Mục đích nghiên cứu 6

3 Đối tượng và phạm vi nghiên cứu 6

4 Nội dung nghiên cứu 6

5 Phương pháp nghiên cứu 7

6 Ý nghĩa khoa học và thực tiễn của đề tài 7

7 Cấu trúc luận văn 7

CHƯƠNG 1 8

TỔNG QUAN VỀ NỘI DUNG NGHIÊN CỨU 8

1.1 Khái niệm chung về cơ sở dữ liệu (CSDL) và cấu trúc CSDL 8

1.1.1 Khái niệm chung về CSDL 8

1.1.2 Cấu trúc CSDL 12

1.1.3 Mối liên kết dữ liệu 15

1.1.4 Chuẩn thông tin bản đồ 16

1.2 Khái niệm về metadata 17

1.3 Đặc điểm của metadata 17

1.4 Chuẩn hóa siêu dữ liệu Metadata 19

1.5 Giới thiệu về phần mềm VMP Editor 21

1.5.1 Tạo mới tệp siêu dữ liệu địa lý 22

1.5.2 Mở tài liệu siêu dữ liệu 22

1.5.3 Biên tập tài liệu siêu dữ liệu địa lý 23

1.5.4 Hiển thị in ấn nội dung tập siêu dữ liệu địa lý 23

1.5.5 In tài liệu 23

1.6 Thực trạng việc xây dựng siêu dữ liệu ở Việt Nam 23

1.7 Mục đích sử dụng Metadata 24

CHƯƠNG 2 26

XÂY DỰNG SIÊU DỮ LIỆU ĐỊA LÝ (METADATA) PHỤC VỤ VIỆC THÀNH LẬP CƠ SỞ DỮ LIỆU CHO BẢN ĐỒ 26

ĐỊA HÌNH TỶ LỆ LỚN 26

2.1 Khái niệm về bản đồ địa hình dạng số 26

2.2 Nội dung bản đồ địa hình tỷ lệ 1:2000 27

2.2.1 Cơ sở toán học 27

2.2.2 Các yếu tố nội dung của BĐĐH tỷ lệ 1:2000 30

2.3 Tìm hiểu chung về metadata: 31

2.3.1 Phạm vi xây dựng metadata 31

2.3.2 Quy định tiêu chuẩn METADATA cho dữ liệu giấy 32

2.3.3 Quy định tiêu chuẩn METADATA cho dữ liệu phi không gian 33

2.3.4 Quy định tiêu chuẩn METADATA cho dữ liệu không gian 33

2.4 Nghiên cứu xây dựng siêu dữ liệu để thành lập CSDL nền TTĐL từ BĐĐH tỷ lệ 1:2000 33

2.4.1 Sơ đồ quy trình công nghệ xây dựng CSDL BĐĐH tỉ lệ 1:2000 33

2.4.2 Chỉ tiêu kỹ thuật của CSDL nền thông tin địa lý 1:2000 34

2.4.3 Chuẩn hóa dữ liệu nền thông tin địa lý 37

2.4.4 Hoàn thiện cơ sở dữ liệu BĐĐH 1:2000 38

2.4.5 Sơ đồ quy trình lập siêu dữ liệu 43

2.4.6 Xây dựng siêu dữ liệu địa lí để thành lập cơ sở dữ liệu của bản đồ tỉ lệ lớn ………45

CHƯƠNG 3 52

THỰC NGHIỆM XÂY DỰNG SIÊU DỮ LIỆU ĐỊA LÝ (METADATA) PHỤC VỤ VIỆC THÀNH LẬP CƠ SỞ DỮ LIỆU CHO BẢN ĐỒ ĐỊA HÌNH TỶ LỆ 1:2000 KHU VỰC TX HỒNG LĨNH – HÀ TĨNH 52

3.1 Khái quát về vị trí thị xã Hồng Lĩnh – Hà Tĩnh 52

3.2 Xây dựng Metadata cho CSDL BĐĐH tỉ lệ lớn từ BĐĐH tỷ lệ 1:2000 53 3.2.1 Nội dung của metadata phục vụ xây dựng CSDL BĐĐH tỉ lệ lớn 53

3.3 Siêu dữ liệu (Metadata) cho bản đồ địa hình tỷ lệ 1/2000 70

3.3.1 Nội dung, cấu trúc và kiểu thông tin của metadata của bản đồ địa hình tỷ lệ 1/2000 70

3.3.2 Nhập dữ liệu Metatdata 93

KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ 106

1 Kết luận 106

2 Kiến nghị 107

TÀI LIỆU THAM KHẢO 109

DANH MỤC HÌNH VẼ

Hình 1-1: Giao diện chính của phần mềm VMP Editor 21

Hình 2-1 Nhập nội dung Metadata trên phần mềm VMP Editor 45

Hình 3-1: Thể hiện đối tượng dạng điểm trong ARCGIS 66

Hình 3-2: Thể hiện đối tượng dạng đường trong ARCGIS 67

Hình 3-3 : Thể hiện đối tượng dạng vùng trong ARCGIS 67

Hình 3-4: Thuộc tính của lớp tim đường bộ 68

Hình 3-5: Thuộc tính lớp phủ bề mặt 69

Hình 3-6: Giao diện phần mầm VMP Editor 95

Hình 3-7: Thông tin siêu dữ liệu 96

Hình 3-8: ArcCatalog Options 100

DANH MỤC CÁC BẢNG

Bảng 2-1: Các tiêu chí đánh giá chất lượng dữ liệu địa lý 39

Bảng 2-2: Các phương pháp đánh giá chất lượng dữ liệu địa lý 40

MỞ ĐẦU

1 Tính cấp thiết của đề tài

Trong những năm gần đây, cùng với sự phát triển mạnh mẽ của khoa học kỹ thuật, công nghệ tin học đã không ngừng phát triển hội nhập vào xu thế của thời đại Cũng từ đó công nghệ tin học đã xâm nhập và phát huy thế mạnh của nó vào các lĩnh vực của đời sống

Hệ thông tin địa lý (GIS) là một hệ thống thu nhận, lưu trữ, phân tích, quản lý, hiển thị và cập nhật dữ liệu gắn liền với vị trí không gian của các đối tượng trên Trái Đất Chính vì vậy, GIS có phạm vi ứng dụng rộng rãi trong nhiều lĩnh vực của nền kinh tế - xã hội, đảm bảo an ninh quốc phòng, phục vụ nghiên cứu khoa học, quản lý và quy hoạch sử dụng hợp lý tài nguyên và bảo

vệ môi trường Cơ sở dữ liệu (CSDL) là hợp phần trọng tâm trong hệ thông tin địa lý CSDL của GIS là hệ dữ liệu địa lý bao gồm hai loại chủ yếu: dữ liệu thuộc tính và dữ liệu không gian, gắn bó chặt chẽ với nhau một cách có quy luật

Metadata - siêu dữ liệu (SDL) - là thông tin mô tả nội dung của cơ sở

dữ liệu (CSDL) Metadata báo cho người dùng biết thời gian cập nhật sau cùng của dữ liệu, định dạng và mục đích sử dụng của nó Những thông tin này

có thể hướng dẫn người dùng duyệt qua CSDL và giúp họ hiểu được ý nghĩa

và ngữ cảnh của dữ liệu tài chính, các bản ghi về khách hàng và các giao dịch kinh doanh

Giống như thẻ thư mục sách của thư viện, tuy siêu dữ liệu chẳng có liên quan gì đến sách Đó là loại dữ liệu về dữ liệu của công ty bạn được lưu trong các hệ thống giao dịch và kho chứa dữ liệu

Siêu dữ liệu là "bể chứa" thông tin về dữ liệu, từ những chi tiết kỹ thuật như kích thước cơ bản của CSDL cho đến danh mục nghiệp vụ của những loại

dữ liệu khác nhau Những mô tả này hướng dẫn người dùng cuối tìm đúng loại dữ liệu nghiệp vụ, sau đó giúp họ hiểu được ý nghĩa của dữ liệu và cách thức để cập nhật chúng

Tuy nhiên, sự phát triển mạnh mẽ của công nghệ kho chứa dữ liệu đã

đẩy mạnh sự phát triển của siêu dữ liệu Một tập hợp siêu dữ liệu tốt sẽ tạo

khả năng ra quyết định nhanh chóng hơn và hiệu quả hơn vì người dùng không phải tìm kiếm dữ liệu cần thiết một cách thủ công

Vì vậy tác giả đã chọn đề tài “Xây dựng siêu dữ liệu địa lí

(METADATA) phục vụ việc thành lập cơ sở dữ liệu (CSDL) cho bản đồ

địa hình tỉ lệ lớn”, để góp phần bổ sung thêm về lý luận và thực tiễn trong

xây dựng nền dữ liệu địa lý phục vụ công tác quản lý lãnh thổ, quản lý tài nguyên và bảo vệ môi trường

2 Mục đích nghiên cứu

Đề tài được thực hiện với mục tiêu nghiên cứu việc xây dựng siêu dữ

liệu để thành lập CSDL bản đồ tỉ lệ lớn từ nội dung bản đồ địa hình tỷ lệ 1:2000, sản phẩm dữ liệu địa lý có độ chi tiết và độ chính xác đảm bảo để làm nền cho các mục đích xây dựng các hệ thông tin địa lý cho các chuyên đề khác nhau, phục vụ cho việc quy hoạch, phát triển kinh tế xã hội, quản lý tài nguyên môi trường

3 Đối tượng và phạm vi nghiên cứu

Nội dung nghiên cứu: Nghiên cứu xây dựng siêu dữ liệu để thành lập

cơ sở dữ liệu nền thông tin địa lý GIS từ nội dung bản đồ địa hình tỷ lệ 1:2000

Khu vực nghiên cứu: gồm các mảnh bản đồ địa hình tỷ lệ 1:2000 thuộc khu vực thị xã Hồng Lĩnh, Hà Tĩnh

4 Nội dung nghiên cứu

- Nghiên cứu xây dựng siêu dữ liệu địa lí (metadata) để thành lập cơ sở

5 Phương pháp nghiên cứu

- Phân tích, tổng hợp, cơ sở lý luận và thực tiễn

- Phương pháp bản đồ

- Phương pháp GIS

6 Ý nghĩa khoa học và thực tiễn của đề tài

của chính phủ là thành lập CSDL nền thông tin địa lý ở tỷ lệ 1/2000, 1/5000 các khu đô thị, khu công nghiệp, khu kinh tế trọng điểm

địa lý GIS từ nội dung bản đồ địa hình tỷ lệ 1:2000

7 Cấu trúc luận văn

Ngoài phần mở đầu, kết luận và kiến nghị, cấu trúc luận văn gồm 3 chương

Trong quá trình thực hiện đề tài Tôi đã được TS-Doãn Hà Phong giúp

đỡ tận tình cũng như sự hỗ trợ nhiệt tình của các thầy cô giáo trong bộ môn

Đo ảnh và Viễn thám, Khoa Trắc địa, phòng đại học và sau đại học, các nhà

khoa học, các đồng nghiệp để Tôi hoàn thành luận văn này Tôi xin chân thành cảm ơn những sự giúp đỡ quý báu đó

CHƯƠNG 1 TỔNG QUAN VỀ NỘI DUNG NGHIÊN CỨU

1.1 Khái niệm chung về cơ sở dữ liệu (CSDL) và cấu trúc CSDL

1.1.1 Khái niệm chung về CSDL

Phần dữ liệu được lưu giữ trong máy tính theo một quy định nào đó

được gọi là cơ sở dữ liệu (database)

Cơ sở dữ liệu (CSDL) là một hệ thống các thông tin có cấu trúc được lưu trữ trên các thiết bị lưu trữ thông tin thứ cấp (như băng từ, đĩa từ ) để có thể thỏa mãn yêu cầu khai thác thông tin đồng thời của nhiều người sử dụng hay nhiều chương trình ứng dụng với nhiều mục đích khác nhau

Trong định nghĩa này ta thấy, trước hết, CSDL phải là một tập hợp các thông tin mang tính hệ thống chứ không phải là các thông tin rời rạc, không

có mối quan hệ với nhau Các thông tin này phải có cấu trúc và tập hợp các thông tin này phải có khả năng đáp ứng các nhu cầu khai thác của nhiều người

sử dụng một cách đồng thời Đó cũng chính là các đặc trưng của CSDL

Rõ ràng, ưu điểm nổi bật của CSDL là:

Giảm sự trùng lặp thông tin xuống mức thấp nhất và do đó bảo đảm

được tính nhất quán và toàn vẹn dữ liệu

Đảm bảo dữ liệu có thể được truy xuất theo nhiều cách khác nhau

Khả năng chia sẻ thông tin cho nhiều người sử dụng và nhiều ứng dụng khác nhau

Tuy nhiên, để đạt được các ưu điểm trên, CSDL đặt ra những vấn đề cần phải giải quyết Đó là:

Tính chủ quyền của dữ liệu Do tính chia sẻ của CSDL nên tính chủ quyền của dữ liệu có thể bị lu mờ và làm mờ nhạt tinh thần trách nhiệm, được thể hiện trên vấn đề an toàn dữ liệu, khả năng biểu diễn các mối liên hệ ngữ

nghĩa của dữ liệu, và tính chính xác của dữ liệu Điều này có nghĩa là người khai thác CSDL phải có nghĩa vụ cập nhật các thông tin mới nhất của CSDL Tính bảo mật và quyền khai thác thông tin của người sử dụng Do có nhiều người được phép khai thác CSDL một cách đồng thời nên cần phải có một cơ chế bảo mật và phân quyền hạn khai thác CSDL Các hệ điều hành nhiều người sử dụng hay hệ điều hành mạng cục bộ (Novelll Netware, Windows For WorkGroup, WinNT, ) đều có cung cấp cơ chế này

Tranh chấp dữ liệu Nhiều người được phép truy nhập vào cùng một tài nguyên dữ liệu (Data Source) của CSDL với những mục đích khác nhau: Xem, thêm, xóa hoặc sửa dữ liệu Cần phải có một cơ chế ưu tiên truy nhập

dữ liệu cũng như cơ chế giải quyết tình trạng khóa chết (DeadLock) trong quá trình khai thác cạnh tranh Cơ chế ưu tiên có thể được thực hiện bằng việc cấp quyền (hay mức độ) ưu tiên cho từng người khai thác - người nào được cấp quyền hạn ưu tiên cao hơn thì được ưu tiên truy nhập dữ liệu trước; theo biến

có hoặc loại truy nhập - quyền đọc được ưu tiên trước quyền ghi dữ liệu; dựa trên thời điểm truy nhập - ai có yêu cầu truy xuất trước thì có quyền truy nhập

dữ liệu trước; hoặc theo cơ chế lập lịch truy xuất hay các cơ chế khóa

Đảm bảo dữ liệu khi có sự cố Việc quản lý dữ liệu tập trung có thể làm

tăng khả năng mất mát hoặc sai lệch thông tin khi có sự cố như mất điện đột xuất, một phần đĩa lưu trữ CSDL bị hư Một số hệ điều hành mạng có cung cấp dịch vụ sao lưu ảnh đĩa cứng (cơ chế sử dụng gương đĩa (disk mirorring) hay đĩa cứng dự phòng - RAID), tự động kiểm tra và khắc phục lỗi khi có sự

cố, tuy nhiên, bên cạnh dịch vụ của hệ điều hành, để đảm bảo CSDL luôn luôn ổn định, một CSDL nhất thiết phải có một cơ chế khôi phục dữ liệu khi các sự cố bất ngờ xảy ra

Phần chương trình để có thể giải quyết tốt tất cả các vấn đề đặt ra cho một CSDL như xử lý, thay đổi dữ liệu, đảm bảo tính chủ quyền, cơ chế bảo

mật hay phân quyền hạn khai thác CSDL, giải quyết tranh chấp trong quá trình truy nhập dữ liệu, và phục hồi dữ liệu khi có sự cố thì cần phải có một

hệ thống các phần mềm chuyên dụng được gọi là Hệ quản trị cơ sở dữ liệu (Database Management System - DBMS) Theo nghĩa này HQTCSDL là một lọai hệ thống phần mềm có vai trò rất quan trọng trong các hệ thống lập trình, như là một bộ diễn dịch (interpreter) với ngôn ngữ bậc cao nhằm giúp người

sử dụng có thể dùng được hệ thống mà ít nhiều không cần đến thuật toán chi tiết hoặc biểu diễn dữ liệu trong máy

Cho đến nay có khá nhiều hệ quản trị CSDL mạnh được đưa ra thị trường như: Visual FoxPro, MicroSoft Access, SQL-Server, DB2, Sybase, Paradox, Informix, Oracle với các chất lượng khác nhau Mỗi hệ quản trị CSDL đều được cài đặt dựa trên một mô hình dữ liệu cụ thể Hầu hết các hệ quản trị CSDL hiện nay đều dựa trên mô hình quan hệ Dù dựa trên mô hình

dữ liệu nào, một hệ quản trị CSDL cũng phải có:

Ngôn ngữ giao tiếp giữa người sử dụng (NSD) và CSDL, bao gồm:

• Ngôn ngữ mô tả dữ liệu (Data Definition Language - DDL) để cho phép khai báo cấu trúc của CSDL, khai báo các mối liên hệ của dữ liệu (Data RelationShip) và các quy tắc (Rules, Constraint) quản lý áp đặt lên các dữ liệu

đó

• Ngôn ngữ thao tác dữ liệu (Data Manipulation Language - DML) cho phép người sử dụng có thể thêm (Insert), xóa (Delete), sửa (Update) dữ liệu trong CSDL

• Ngôn ngữ truy vấn dữ liệu, hay ngôn ngữ hỏi đáp có cấu trúc (Structured Query Language - SQL) cho phép những người khai thác CSDL (chuyên nghiệp hoặc không chuyên) sử dụng để truy vấn các thông tin cần thiết trong CSDL

• Ngôn ngữ quản lý dữ liệu (Data Control Language - DCL) cho phép

những người quản trị hệ thống thay đổi cấu trúc của các bảng dữ liệu, khai báo bảo mật thông tin và cấp quyền hạn khai thác CSDL cho người sử dụng

Từ điển dữ liệu (Data Dictionary) dùng để mô tả các ánh xạ liên kết, ghi nhận các thành phần cấu trúc của CSDL, các chương trình ứng dụng, mật mã, quyền hạn sử dụng Có biện pháp bảo mật tốt khi có yêu cầu bảo mật Cơ chế giải quyết vấn đề tranh chấp dữ liệu Mỗi hệ quản trị CSDL cũng có thể cài đặt một cơ chế riêng để giải quyết các vấn đề này Một số biện pháp sau

• Định kỳ kiểm tra CSDL, sau một thời gian nhất định hệ quản trị CSDL sẽ tự động tạo ra một bản sao CSDL Cách này hơi tốn kém, nhất là đối với các CSDL lớn

• Tạo nhật ký (LOG) thao tác CSDL Mỗi thao tác trên CSDL đều được

hệ thống ghi lại, khi có sự cố xảy ra thì tự động lần ngược lại (RollBack) để phục hồi CSDL

Hệ quản trị CSDL phải cung cấp một giao diện (Interface) tốt, dễ sử dụng, dễ hiểu cho những người sử dụng không chuyên

Ngoài ra, một hệ quản trị CSDL phải đáp ứng được một yêu cầu rất quan trọng, đó là bảo đảm tính độc lập giữa dữ liệu và chương trình: Khi có

sự thay đổi dữ liệu (như sửa đổi cấu lưu trữ các bảng dữ liệu, thêm các chỉ mục (Index) ) thì các chương trình ứng dụng (Application) đang chạy trên CSDL đó vẫn không cần phải được viết lại, hay cũng không làm ảnh hưởng

đến những NSD khác

• Những đặc tính cơ bản của hệ quản trị CSDL Có hai đặc tính để phân biệt DBMS với các hệ thống lập trình khác, đó là:

a) Khả năng quản lý những dữ liệu cố định

b) Khả năng truy xuất có hiệu quả một số lượng lớn dữ liệu

Hai đặc tính trên đây là những đặc tính cơ bản Một số khả năng khác rất thường gặp trong các DBMS trên thị trường là :

- Hỗ trợ ít nhất một mô hình dữ liệu (data model) nhờ đó người sử dụng

có thể xem được dữ liệu

- Hỗ trợ một số ngôn ngữ bậc cao cho phép người sử dụng định nghĩa các cấu trúc dữ liệu, truy xuất dữ liệu và thao tác dữ liệu

- Quản lý các giao dịch, nghĩa là cho phép nhiều người sử dụng truy xuất đồng thời và chính xác đến một CSDL

- Điều khiển quá trình truy xuất, là khả năng giới hạn các quá trình truy xuất dữ liệu của những người không được phép, và khả năng kiểm tra độ tin cậy của dữ liệu

- Có đặc tính tự tương thích, tức là khả năng hồi phục lại dữ liệu do sự

cố của hệ thống mà không làm mất dữ liệu

1.1.2 Cấu trúc CSDL

Một cơ sở dữ liệu của hệ thống thông tin địa lý có thể chia ra làm 2 loại

dữ liệu cơ bản: dữ liệu không gian (dữ liệu bản đồ) và phi không gian (dữ liệu thuộc tính) Mỗi loại có những đặc điểm riêng và chúng khác nhau về yêu cầu lưu trữ dữ liệu, hiệu quả, xử lý và hiển thị dữ liệu

1.1.2.1 CSDL không gian

Số liệu không gian là những mô tả số của hình ảnh bản đồ, chúng bao gồm tọa độ, quy luật và các ký hiệu dùng để xác định một hình ảnh bản đồ cụ

thể trên từng bản đồ Hệ thống thông tin địa lý dùng các số liệu không gian để tạo ra một bản đồ hay hình ảnh bản đồ trên màn hình hoặc trên giấy thông qua thiết bị ngoại vi

1.1.2.2 Cấu trúc dạng Vector

Tất cả các đối tượng đồ họa được quy về ba đối tượng cơ bản là: điểm,

đường và vùng

- Kiểu đối tượng điểm (Points)

- Kiểu đối tượng đường (Arcs)

- Kiểu đối tượng vùng (Polygons)

1.1.2.3 Cấu trúc Raster

- Cấu trúc dạng Raster mô tả một vùng bề mặt trái đất bằng một mảng hai chiều (hàng, cột) Mỗi một phần tử của mảng là một ô (pixel) Mỗi pixel thể hiện cho một vùng có diện tích nhỏ nhất của bề mặt cần mô tả Một pixel

được xác định tọa độ x,y và một giá trị nào đó Đối tượng điểm thể hiện bằng

một pixel Mỗi một đường thể hiện bằng một dãy các pixel nối nhau có cùng giá trị Vùng là một tập hợp các ô kề nhau có cùng giá trị

1.1.2.4 CSDL thuộc tính

Là những mô tả về đặc tính, đặc điểm và các hiện tượng xảy ra tại các

vị trí địa lý xác định Một trong các chức năng đặc biệt của công nghệ GIS là khả năng của nó trong việc liên kết và xử lý đồng thời giữa dữ liệu bản đồ và

dữ liệu thuộc tính Thông thường hệ thống thông tin địa lý có bốn loại số liệu thuộc tính:

- Đặc tính của đối tượng: Liên kết chặt chẽ với các thông tin không gian có thể thực hiện SQL (Structure Query Language) và phân tích

- Số liệu hiện tượng, tham khảo địa lý: Mô tả những thông tin, các hoạt

động thuộc vị trí xác định

- Chỉ số địa lý: Tên, địa chỉ, khối, phương hướng định vị,… liên quan

đến các đối tượng địa lý

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

Để mô tả một cách đầy đủ các đối tượng địa lý, trong bản đồ số chỉ dùng

thêm các loại đối tượng khác: điểm điều khiển, tọa độ giới hạn và các thông tin mang tính chất mô tả Các thông tin mô tả (Annotation) có các đặc điểm:

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

- Có thể chạy dọc theo arc

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

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

- Có thể tạo thông tin CSDL lưu trữ thuộc tính

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

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

- Số liệu tham khảo địa lý: Mô tả các sự kiện hoặc hiện tượng xảy ra tại một vị trí xác định Không giống các thông tin thuộc tính khác, chúng không

mô tả về bản thân các hình ảnh bản đồ Thay vào đó chúng mô tả các danh mục hoặc các hoạt động liên quan đến các vị trí địa lý xác định Các thông tin tham khảo địa lý đặc trưng được lưu trữ và quản lý trong các file độc lập và

hệ thống không thể trực tiếp tổng hợp chúng với các hình ảnh bản đồ trong CSDL của hệ thống Tuy nhiên, các bản ghi này chứa các yếu tố xác định vị trí của sự kiện hay hiện tượng

- Chỉ số địa lý: Được lưu trong hệ thống thông tin địa lý để chọn, liên kết và tra cứu số liệu trên cơ sở vị trí địa lý mà chúng đã được mô tả bằng các chỉ số địa lý xác định Một chỉ số có thể bao gồm nhiều bộ xác định cho các thực thể địa lý sử dụng từ các cơ quan khác nhau như là lập danh sách các mã

địa lý mà chúng xác định mối quan hệ không gian giữa các vị trí hoặc giữa

các hình ảnh hay thực thể địa lý Ví dụ chỉ số địa lý về đường phố và địa chỉ

địa lý liên quan đến đường phố đó

- Mối quan hệ không gian: Các thực thể tại vị trí địa lý cụ thể rất quan

trọng cho các chức năng xử lý của hệ thống thông tin địa lý Các mối quan hệ không gian có thể là mối quan hệ đơn giản hay logic Quan hệ Topology cũng là một quan hệ không gian, các quan hệ không gian có thể được mã hóa như các thông tin thuộc tính hoặc ứng dụng thông qua giá trị tọa độ của các thực thể

- Mối quan hệ giữa các dữ liệu không gian và phi không gian: Thể hiện

phương pháp chung để liên kết hai loại dữ liệu đó thông qua bộ xác định, lưu trữ đồng thời trong các thành phần không gian và phi không gian Các bộ xác

định có thể đơn giản là một số duy nhất liên tục, ngẫu nhiên hoặc các chỉ báo địa lý hay số liệu xác định vị trí lưu trữ chung Bộ xác định cho một thực thể

có thể chứa tọa độ phân bố của nó, số hiệu mảnh bản đồ, mô tả khu vực hoặc con trỏ đến vị trí lưu trữ của số liệu liên quan

1.1.3 Mối liên kết dữ liệu

Mối liên kết dữ liệu thuộc tính và dữ liệu không gian có thể được thực hiện bằng cách đặt dữ liệu thuộc tính vào đúng vị trí của dữ liệu không gian Cách thứ hai để thực hiện mối liên hệ này là sắp xếp các dữ liệu không gian

và dữ liệu thuộc tính theo cùng một trình tự, sau đó gán mã duy nhất cho cả hai loại dữ liệu Mối liên kết đảm bảo cho mỗi đối tượng bản đồ đều được gắn liền với các thông tin thuộc tính, phản ánh đúng hiện trạng và các điểm riêng

biệt của đối tượng, đồng thời qua đó người sử dụng dễ dàng tra cứu, tìm kiếm

và chọn lọc các đối tượng theo yêu cầu thông qua bộ xác định hay chỉ số index Như vậy, hệ thống thông tin địa lý là môi trường quản lý và xử lý các thông tin không gian và thông tin thuộc tính từ hệ thống định vị vệ tinh và hệ thống đo vẽ ảnh số trong hệ thống CSDL đồng nhất

1.1.4 Chuẩn thông tin bản đồ

1.1.4.1 Chuẩn về hệ thống tọa độ bản đồ

Dữ liệu bản đồ số lưu trong CSDL phải được đưa về hệ thống tọa độ và

độ cao quốc gia trong một hệ qui chiếu thống nhất

1.1.4.2 Chuẩn về các sai số

Sai số dữ liệu là một yếu tố phải tính toán khi xây dựng CSDL bản đồ

Đối với những loại ứng dụng khác nhau, sai số dữ liệu cho phép cũng có thể

khác nhau

1.1.4.3 Chuẩn về cách phân mảnh, đánh phiên hiệu mảnh bản đồ số

Để có thể dễ dàng trong quản lý, xử lý mảnh và trợ giúp quá trình tự động hóa xử lý trên mảnh, yêu cầu về chuẩn cách phân mảnh, đánh phiên hiệu

mảnh là bắt buộc phải có

1.1.4.4 Chuẩn về phân lớp thông tin

Đây là một chuẩn quan trọng đặc biệt trong xây dựng CSDL Chuẩn đòi hỏi mọi thông tin lưu trữ trong CSDL phải tuân theo các lớp thông tin đã được xác định trước cho CSDL Bảng phân lớp thông tin phải thể hiện đầy đủ

các dữ liệu cần lưu trữ mà không quá tổng quát, hoặc quá chi tiết Chuẩn về tính quan hệ, tương hỗ các lớp thông tin khác nhau

1.1.4.5 Chuẩn về mô hình dữ liệu lưu trữ và mô tả không gian

Chuẩn về mô hình dữ liệu là chuẩn để đảm bảo CSDL có thể sử dụng lâu dài và chia sẻ thông tin với các hệ thống GIS khác Chuẩn về mô hình dữ liệu lưu trữ và mô tả thông tin bao gồm:

- Chuẩn về mô hình dữ liệu

Lựa chọn mô hình nào vector (có/không có topology) hoặc raster cho

dữ liệu địa lý, mô hình CSDL quan hệ cho dữ liệu thuộc tính

- Chuẩn về fomat lưu trữ dữ liệu

+ Dữ liệu Vector theo DXF, DGN,Arcinfo hoặc Ilwis

+ Dữ liệu raster theo GRD, TIF, BMP, JPG, JPEG

+ Dữ liệu thuộc tính theo DBF, MSSQL, TXT, hoặc ORACLE

1.2 Khái niệm về metadata

Metadata là một loại dữ liệu được sử dụng để mô tả, định vị và kiểm soát dữ liệu trong cơ sở dữ liệu Metadata cũng bao gồm các dữ liệu mô tả và kiểm soát quá trình xử lý, xây dựng và quản lý dữ liệu Đây là thông tin cho phép lựa chọn, nhận dạng dữ liệu dựa trên các thuộc tính của nó như: nội dung dữ liệu hay chất lượng của dữ liệu nguồn

Định nghĩa một cách đơn giản, metadata là một loại dữ liệu mô tả nội dung, chất lượng, điều kiện và các thông tin khác về dữ liệu Tuy nhiên, về cấu trúc và nội dung, metadata được nhìn nhận khác nhau theo những quan

điểm khác nhau

1.3 Đặc điểm của metadata

Có thể hiểu được mối nguy hiểm và độ bất định khi dùng dữ liệu không

có tài liệu đi kèm Siêu dữ liệu (siêu dữ liệu) là tài liệu về chất lượng dữ liệu,

và nó thường được định nghĩa lặp lại là “dữ liệu về dữ liệu” (dù rằng có lẽ chính xác hơn là định nghĩa nó như “thông tin về dữ liệu”) Nó miêu tả các

thuộc tính và vị trí các địa vật trên lớp bản đồ Nó cho bạn một ấn tượng về độ chính xác và chuẩn xác của tập dữ liệu Siêu dữ liệu bao gồm thông tin cơ bản

về tập dữ liệu, gồm một lời mô tả và cho biết liệu có những quy định sử dụng hay không Những file siêu dữ liệu tốt cần cho được lời giải đáp những câu hỏi sau:

• Tuổi của tập dữ liệu là bao nhiêu?

• Khu vực nào được tập dữ liệu cung cấp thông tin?

• Ai tạo ra tập dữ liệu?

• Cách lập nên tập dữ liệu thế nào (số hóa, quét, chồng xếp, )?

• Phép chiếu, hệ tọa độ, mực chuẩn nào đã được sử dụng?

• Tỉ lệ của bản đồ gốc bằng bao nhiêu (nếu có)?

• Các vị trí và thuộc tính đạt độ chính xác và chuẩn xác bao nhiêu?

• Lớp bản đồ dùng mô hình dữ liệu nào (vector hay raster)?

• Dữ liệu được kiểm tra thế nào (cả về vị trí lẫn thuộc tính)?

• Tại sao dữ liệu được biên tập lại? Nhu cầu hoặc động lực của việc làm này là gì?

Sau khi nhìn vào file siêu dữ liệu, cần phải đặt ra câu hỏi: liệu nhà cung cấp số liệu có đáng tin cậy không? Sự có mặt và tình trạng của siêu dữ liệu có thể giúp ta trả lời câu hỏi này

Ngoài ra, cũng trong siêu dữ liệu là các từ điển dữ liệu để mô tả toàn bộ những thuộc tính của địa vật Siêu dữ liệu có nhiệm vụ miêu tả đầy đủ hơn về các thuộc tính như vậy Ngoài ra, các giá trị được nhập vào những trường thuộc tính thường được mã hóa bằng những giá trị ngắn gọn (hoặc chữ viết tắt) thay vì cả từ dài; như vậy thì dễ mắc phải lỗi đánh máy Các từ điển dữ liệu có nhiệm vụ giải mã các kí hiệu và chữ viết tắt đó

1.4 Chuẩn hóa siêu dữ liệu Metadata

Chuẩn hoá nội dung các thông tin cần thiết để một dữ liệu trong CSDL địa lý Chuẩn hoá cách thức tạo, sửa chữa, truy nhập và tra cứu các thông tin Metadata

Bao gồm các thông tin mô tả về dữ liệu: Tên dữ liệu, nội dung dữ liệu, cơ quan xây dựng (cung cấp) dữ liệu, thời điểm của dữ liệu, các tham số không gian của dữ liệu, tình trạng vật lý của dữ liệu (chất lượng hình ảnh, dạng lưu giữ dữ liệu, sai số biến dạng …) Kết quả Metadata

được thể hiện dưới dạng các form chuẩn mô tả các thông tin liên quan đến

dữ liệu

Siêu dữ liệu (Metadata) là những thông tin cho biết về nội dung, chất lượng và các đặc tính khác của dữ liệu đang lưu trữ trong CSDL

Nội dung của siêu dữ liệu Metadata là thông tin tổng hợp về:

- Các thông tin xác định đối tượng

- Các thông tin về chất lượng dữ liệu

- Các thông tin về tổ chức dữ liệu không gian

- Các thông tin về tham chiếu không gian

- Các thông tin về thuộc tính

- Các thông tin về phân bố, lưu trữ

+ Metadata (siêu dữ liệu) lưu trữ những thông tin mô tả về dữ liệu

được lưu trữ trong hệ thống Đối với một cơ sở dữ liệu lớn và có quy mô

nhiều lĩnh vực như Cơ sở dữ liệu tích hợp tài nguyên môi trường thì thông tin metadata rất quan trọng Metadata bổ sung những thông tin mà lớp dữ liệu địa lý không thể hiện được như nguồn gốc và cơ sở của dữ liệu, độ chính xác, khả năng sử dụng, tính pháp lý và những yêu cầu về bảo mật dữ liệu, ngày thành lập, ngày cập nhật gần đây nhất của dữ liệu,

chất lượng dữ liệu, lý lịch dữ liệu, trạng thái dữ liệu

Đối với người sử dụng dữ liệu thì nhờ có metadata mà họ có thể đưa ra được quyết định về việc sử dụng bộ dữ liệu này Đối với người quản

lý dữ liệu thì nhờ có metadata mà họ có thể đưa ra được kế hoạch về việc bảo trì và phát triển bộ dữ liệu này

Trong những thời gian đầu tiên nhiều người thường cho rằng metadata khá là phiền phức và họ đều miễn cưỡng dùng thời gian và các nguồn lực của mình để xây dựng metadata Đến nay metadata là một nhân

tố rất quan trọng để đảm bảo sự thành công của một hệ GIS cho mục đích

sử dụng lâu dài Metadata là một nội dung thành phần của chuẩn thông tin

được dữ liệu nào có thể dùng được, dữ liệu dùng vào mục đích gì, và làm

thế nào mà có được nó Điều này làm hạn chế tối đa được sự mất mát dữ liệu hay tạo lại các dữ liệu đó

+ Tăng cường khả năng chia sẻ dữ liệu: Metadata cũng giúp cho những người sử dụng giữa các bộ phận hoặc tổ chức thấy được dữ liệu của các bộ phận hoặc tổ chức khác một cách đầy đủ, rõ ràng Điều này làm tăng cường hiệu quả của dữ liệu đó

+ Metadata giúp chúng ta hiểu biết một cách rõ ràng về những dữ liệu đang khai thác và quản lý, và một điều rất quan trọng là không phụ thuộc vào nhân sự Metadata được quản lý và truy cập rộng rãi đến người

sử dụng Nội dung chuẩn của metadata theo ISO 19115 bao gồm:

• Thông tin về bộ dữ liệu

• Thông tin nhận biết (Identification): chứa thông tin cơ bản để nhận biết nguồn gốc

• Thông tin về các ràng buộc (cả về pháp lý và bảo mật)

• Thông tin về chất lượng dữ liệu

• Thông tin về bảo trì bộ dữ liệu

• Thông tin về trình bày không gian

• Thông tin về hệ quy chiếu

• Thông tin về nội dung

• Thông tin về trình bày

• Thông tin về phân phối dữ liệu

1.5 Giới thiệu về phần mềm VMP Editor

Hình 1-1: Giao diện chính của phần mềm VMP Editor

Phần mềm VMP Editor được sử dụng để nhập thông tin về siêu dữ liệu (Metadata) Phần mềm thu thập, chuẩn hóa, mã hóa thông tin siêu dữ liệu địa

lý theo chuẩn được xây dựng xuất phát từ nhu cầu tạo lập, lưu trữ, kiểm tra,

cập nhật và phân phối siêu dữ liệu địa lý cho mỗi sản phẩm dữ liệu địa lý

được xây dựng tuân thủ theo các chuẩn dữ liệu địa lý cơ sở quốc gia

Phần mềm có các tính năng nổi bật như sau:

Cung cấp công cụ biên tập nội dung siêu dữ liệu địa lý theo chuẩn siêu

dữ liệu địa lý cơ sở;

Cung cấp công cụ lưu trữ siêu dữ liệu địa lý mã hóa theo định dạng XML

Cung cấp công cụ kiểm tra tính hợp lệ của tài liệu siêu dữ liệu địa lý Cung cấp công cụ chuyển đổi từ VMP XML về XML 19139

Cung cấp các công cụ hiển thị nội dung siêu dữ liệu theo mẫu VMP, mẫu FGDC, mẫu XML gốc

Cung cấp công cụ in ấn tài liệu siêu dữ liệu địa lý theo mẫu VMP XML

và mẫu FGDC

Chương trình bao gồm các chức năng chính:

1.5.1 Tạo mới tệp siêu dữ liệu địa lý

Chức năng cho phép người dùng tạo mới tập siêu dữ liệu địa lý theo các

tỷ lệ: 2N/5N, 10N,50N, 01T với các đặc điểm sau:

- Cấu trúc tập dữ liệu tuân thủ chuẩn siêu dữ liệu địa lý cơ sở

- Tự động gán các thông tin mặc định của tập siêu dữ liệu địa lý do người dùng quy định

- Chỉ khởi tạo các mục thông tin tối giản được quy định trong chuẩn siêu

dữ liệu địa lý cơ sở quốc gia

1.5.2 Mở tài liệu siêu dữ liệu

Chức năng cho phép người dùng mở tài liệu siêu dữ liệu địa lý thuộc các tỷ lệ 2N/5N, 10N,50N, 01T đã tồn tại để biên tập tiếp

1.5.3 Biên tập tài liệu siêu dữ liệu địa lý

Chức năng cho phép người dùng thực hiện các thao tác sau với tập siêu

dữ liệu địa lý:

- Nhập thông tin cho từng mục trong tập siêu dữ liệu địa lý

- Quản lý tự động việc thêm, xóa mục thông tin với số lượng quy định trong chuẩn siêu dữ liệu địa lý cơ sở

- Kiểm tra việc tuân thủ cấu trúc và nội dung tập siêu dữ liệu địa lý theo chuẩn siêu dữ liệu địa lý cơ sở

- Các chức năng tiện ích khác trợ giúp nhằm nâng cao năng suất biên tập dữ liệu như: Tìm kiếm, thay thế thông tin tự động, loại bỏ thao tác hiện thời, trở về thao tác trước

- Lưu trữ tập siêu dữ liệu địa lý

1.5.4 Hiển thị in ấn nội dung tập siêu dữ liệu địa lý

Menu gồm có các chức năng sau:

- Hiển thị tài liệu theo mẫu VMP

- Hiển thị tài liệu theo mẫu FGDC

- Hiển thị tài liệu XML gốc

1.5.5 In tài liệu

Phần mềm cung cấp các chức năng cho phép người dùng thực hiện in các tài liệu siêu dữ liệu địa lý theo các mẫu sau:

- In tài liệu siêu dữ liệu

- In tài liệu theo mẫu FGDC

1.6 Thực trạng việc xây dựng siêu dữ liệu ở Việt Nam

Siêu dữ liệu rất quan trọng Nhiều năm trước, khi GIS còn sơ khai, không hề có tiêu chuẩn nào liên quan đến việc lập tài liệu cho dữ liệu và hồi

đó tồn tại rất ít siêu dữ liệu Các lớp GIS được tạo nên chỉ với ý định dành

riêng để đáp ứng yêu cầu của một dự án, và nhiều chi tiết đã bị mất đi khi người phụ trách việc tạo số liệu chuyển sang dự án khác Khi các tập dữ liệu GIS ngày càng có nhiều, và các cơ quan bắt đầu chia sẻ số liệu, thì đã nảy sinh một tập hợp chung các đặc điểm kĩ thuật để mô tả lớp GIS Một file siêu

dữ liệu thường được gắn kèm hoặc liên hệ chặt chẽ với từng lớp GIS

Dù quan trọng như vậy song siêu dữ liệu vẫn bị coi nhẹ Lập siêu dữ liệu thì mất thời gian, nhưng thiết yếu trong trường hợp các tập dữ liệu đều

được chia sẻ và nền tảng của dữ liệu phải được biết rõ

1.7 Mục đích sử dụng Metadata

Cơ sở dữ liệu metadata được xây dựng để phục vụ 3 nhóm đối tượng sau: người sử dụng dữ liệu; người cung cấp dữ liệu; người quản trị dữ liệu

Đối với người sử dụng dữ liệu: metadata được sử dụng cho mục đích

tìm kiếm và lựa chọn dữ liệu Cơ sở dữ liệu metadata cung cấp cho người sử dụng những thông tin liên quan đến dữ liệu cần tìm như:

- Sự tồn tại của dữ liệu

- Sự phù hợp của dữ liệu

Đối với người cung cấp dữ liệu: metadata là một công cụ được sử

dụng để trợ giúp cho việc công bố, quản cáo và đầu tư và sản phẩm Có rất nhiều trường hợp, dữ liệu được xây dựng cho mục đích sử dụng này, vẫn có thể được sử dụng cho các mục đích sử dụng khác

Đối với người quản trị dữ liệu: metadata đóng một vai trò hết sức quan

trọng cho quá trình xây dựng và bảo trì dữ liệu Nó trợ giúp cho các nhà quản

trị dữ liệu trong việc nắm rõ được tiến trình, kiểm soát được chất lượng sản phẩm của từng bước trong quá trình

Khi người dùng xem xét báo cáo, siêu dữ liệu giúp họ hiểu được ý nghĩa thực sự của mỗi loại dữ liệu Theo quan điểm của người lập trình, nó lưu giữ mọi thông tin kỹ thuật về dữ liệu Trong trường hợp các trường dữ liệu có thay đổi, họ sẽ sử dụng siêu dữ liệu để biết được những gì sẽ bị ảnh hưởng

CHƯƠNG 2 XÂY DỰNG SIÊU DỮ LIỆU ĐỊA LÝ (METADATA) PHỤC VỤ VIỆC

THÀNH LẬP CƠ SỞ DỮ LIỆU CHO BẢN ĐỒ

ĐỊA HÌNH TỶ LỆ LỚN

2.1 Khái niệm về bản đồ địa hình dạng số

Bản đồ địa hình là hình ảnh thu nhỏ và được khái quát hóa một phần rộng lớn bề mặt quả đất lên mặt phẳng nằm ngang theo phép chiếu hình bản

đồ với những nguyên tắc biên tập khoa học Bản đồ có thể in ra giấy hoặc được lưu trữ dưới dạng số Bản đồ lưu trữ dạng số gọi là bản đồ số

Bản đồ địa hình dạng số có một số đặc điểm chính sau:

- Bản đồ địa hình có khái quát hóa và bằng hệ thống ký hiệu với độ chính xác và mức độ tỉ mỉ tùy thuộc vào tỷ lệ bản đồ địa hình cần thành lập

- Bản đồ địa hình số chứa đựng thông tin không gian, được quy chiếu

về mặt phẳng và thiết kế theo các tiêu chuẩn của bản đồ học

- Dữ liệu bản đồ được thể hiện theo nguyên lý số bằng cấu trúc vector

- Bản đồ số thường lưu trong đĩa cứng của máy tính điện tử để làm việc trực tiếp, lưu trong đĩa CD-ROM, DVD,USB , để bảo quản dữ liệu, để chuyển giao đi nơi khác

- Bản đồ số có thể thể hiện dưới dạng bản đồ tương tự nếu in ra giấy

- Bản đồ số có tính linh hoạt cao trong sử dụng bởi:

+ Thông tin thể hiện trên bản đồ số được thường xuyên cập nhật và hiệu chỉnh

+ Bản đồ số có thể in ra ở các tỷ lệ khác nhau

+ Bản đồ số có thể sửa đổi ký hiệu hoặc điều chỉnh kích thước dễ dàng + Có thể tách lớp hoặc chồng xếp các lớp thông tin trên bản đồ

+ Cho phép phân tích, chế biến thành một dạng bản đồ mới

+ Bản đồ số phản ánh thông tin không gian không hạn chế thông qua các lớp thông tin CSDL

- Cho phép tự động hóa quy trình công nghệ thành lập bản đồ

- Có quy tắc bảo vệ dữ liệu để tránh bị mất dữ liệu do sự cố kỹ thuật, hoặc bị sửa chữa thông tin gốc

- Khâu biên tập dữ liệu và biên vẽ ban đầu tuy có nhiều khó khăn, phức tạp, nhưng khâu sử dụng về sau lại có nhiều thuận lợi và mang lại hiệu quả cao cả về thời gian lẫn chi phí

Nói chung, bản đồ địa hình dạng số có rất nhiều ưu điểm, nhu cầu sử dụng ngày càng nhiều, bản đồ địa hình dạng số là kết quả của sự phát triển bản đồ truyền thống ở trình độ cao Tuy nhiên để thành lập bản đồ số cần phải xây dựng các chuẩn, là những quy định chặt chẽ nhằm đảm bảo sự thống nhất trong mô tả và lưu trữ nội dung thông tin bản đồ

2.2 Nội dung bản đồ địa hình tỷ lệ 1:2000

đồ, dễ dàng trong tính toán Số múi trong phép chiếu càng ít càng tốt, mỗi múi

có tính chất giống nhau để giảm bớt công tính toán Mặt khác, căn cứ vào vị trí điạ lý và hình dạng kích thước của lãnh thổ thì bản đồ địa hình nước ta có thể dùng các phép chiếu như sau: với bản đồ có tỷ lệ lớn hơn hoặc bằng 1:

500000 sử dụng hai phép chiếu là GAUSS hoặc UTM để thành lập

2.2.1.2 Tỷ lệ bản đồ

Tỷ lệ bản đồ là xác định mức độ thu nhỏ giữa bề mặt bản đồ và phạm vi tương ứng mà nó thể hiện ở thực địa Tỷ lệ bản đồ quyết định độ chính xác đo

vẽ cũng như mức độ đầy đủ, chi tiết nội dung của bản đồ

Phân loại bản đồ địa hình: Đối với BĐĐH tỷ lệ lớn từ 1:5.000 đến 1:500 hoặc lớn hơn, BĐĐH tỷ lệ trung bình từ 1:10.000 đến 1:5.0000 và BĐĐH tỷ lệ nhỏ từ 1:100.000 và nhỏ hơn

2.2.1.3 Chia mảnh và đánh số hiệu bản đồ địa hình

- Phiên hiệu của tờ bản đồ địa hình: Vì kích thước của BĐĐH tỷ lệ

lớn là có hạn (thường là 50x50 hoặc 60x60cm) nên để biểu thị cho một vùng

đất rộng lớn phải có nhiều mảnh bản đồ ghép lại Để tiện trong việc đo vẽ,

quản lý và sử dụng người ta quy định một hệ thống ký hiệu riêng biệt để đánh

số hiệu cho từng loại bản đồ với từng khu vực và tỷ lệ khác nhau Số hiệu của

tờ bản đồ được gọi là danh pháp của nó

- Quy định quốc tế về phiên hiệu của bản đồ 1:1.000.000: Theo kinh

tuyến, chia quả đất thành 60 cột, mỗi cột có kinh sai ∆λ=6˚ (cột thứ nhất có kinh tuyến gốc Greenwich) được đánh số thứ tự là 31 và tăng dần sang phía

Đông, nghĩa là số thứ tự cột chênh với thứ tự múi trong phép chiếu hình

Gauss là 30 Như ta đã biết Việt Nam nằm chủ yếu múi thứ 18, 19 và 20 nên tương ứng với các cột 48, 49 và 50

Theo vĩ tuyến, từ xích đạo về hai cực quả đất chia thành 22 hàng, mỗi hàng có vĩ sai ∆φ= 4˚ và đánh số thứ tự theo chữ in hoa La tinh A, B, C,…V Việt Nam có vĩ độ từ khoảng 7˚(một số đảo thuộc quần đảo Trường sa) đến 23˚5 (Lũng Cú, tỉnh Hà Giang) nên nằm ở các hàng B, C, D, E, F

Như vậy, sau khi chia cột và hàng ta nhận được các mảnh hình thang cong trên mặt cầu có kích thước ∆φ= 4˚ và ∆λ = 6˚

Phiên hiệu của BĐĐH tỷ lệ 1:1.000.000: số thứ tự hàng, gạch nối, số thứ tự cột

Cách chia mảnh bản đồ địa hình:

Mỗi mảnh 1:1 000 000 chia thành 4 mảnh 1:500 000 có kích thước ∆ϕ

= 20 và ∆λ = 30 , ký hiệu bằng các chữ cái A, B, C, D từ trái sang phải, từ trên xuống dưới

Mỗi mảnh bản đồ tỷ lệ 1: 500 000 chia thành 4 mảnh 1:250 000 có kích thước ∆ϕ = 10 và ∆λ = 1030’, ký hiệu bằng các số 1, 2, 3, 4 từ trái sang phải,

từ trên xuống dưới

Mỗi mảnh bản đồ tỷ lệ 1:1 000 000 chia thành 96 mảnh bản đồ tỷ lệ 1:1

00 000 có kích thước ∆ϕ = 30’ và ∆λ =30’ đánh số 1, 2, 3, …, 95, 96 theo thứ

tự từ trái sang phải

Mỗi mảnh bản đồ 1:100 000 được chia thành 4 mảnh 1:50 000 có kích thước ∆ϕ = 15’ và ∆λ = 15’ với ký hiệu A, B, C, D theo thứ tự từ tría sang phải, từ trên xuông dưới bắt đầu từ góc Tây Bắc

Mỗi mảnh bản đồ tỷ lệ 1:50 000 được chia thành 4 mảnh tỷ lệ 1:25 000

có kích thước ∆ϕ = 7’30” và ∆λ = 7’30” ký hiệu bằng a, b, c, d theo thứ tự từ trái sang phải, từ trên xuông dưới, bắt đầu từ góc Tây Bắc

Mỗi mảnh bản đồ tỷ lệ 1:100 000 được chia thành 256 mảnh 1:5000 kích thước ∆ϕ = 1’52.5” và ∆λ = 1’52.5”, đánh số 1, 2 , 3…., 256 theo thứ tự

từ trái sang phải, từ trên xuông dưới bắt đầu từ góc Tây Bắc

Mỗi mảnh bản đồ tỷlệ 1:5 000 được chia thành 9 mảnh 1: 2000 với kích thước ∆ϕ = 37.5” và ∆λ = 37.5”, ký hiệu là: a, b, c, d, e, f, g, h, k theo thứ tự

từ trái sang phải, từ trên xuống dưới bắt đầu từ góc Tây Bắc

2.2.1.4 Lưới tọa độ

- Lưới tọa độ địa lý (lưói kinh vĩ tuyến): Trên bản đồ dùng để xác

định tọa độ địa lý của các điểm Khung trong tờ bản đồ địa hình tỷ lệ 1:2000

chính là các đường kinh vĩ tuyến

- Lưới tọa độ vuông góc (lưới km): Dùng để xác định tọa độ vuông

góc của các điểm Lưới được tạo bởi các đường thẳng song song vuông góc với nhau Kinh tuyến giữa là trục X, xích đạo là trục Y Để tránh trị số Y âm, người ta dịch chuyển ở trục X sang phía Tây 500 km Vì vậy khi tính tọa độ Y phải tính Y = a + 500 km (a là khoảng cách từ kinh tuyến trục tới đối tượng)

2.2.2 Các yếu tố nội dung của BĐĐH tỷ lệ 1:2000

1 Nhóm lớp "Cơ sở toán học" bao gồm khung bản đồ; lưới kilomet; các điểm khống chế trắc địa; giải thích, trình bày ngoài khung và các nội dung

có liên quan

Tên file: (phiên hiệu)_CS.dgn

2 Nhóm lớp "Dân cư" bao gồm nội dung dân cư và các đối tượng kinh

tế, văn hoá, xã hội

Tên file: (phiên hiệu)_DC.dgn

3 Nhóm lớp "Địa hình" bao gồm các yếu tố dáng đất, chất đất, các

điểm độ cao

Tên file: (phiên hiệu)_DH.dgn

4 Nhóm lớp "Thủy hệ" bao gồm các yếu tố thủy văn và các đối tượng liên quan

Tên file: (phiên hiệu)_TH.dgn

5 Nhóm lớp "Giao thông" bao gồm các yếu tố giao thông và các thiết

bị phụ thuộc

Tên file: (phiên hiệu)_GT.dgn

6 Nhóm lớp "Ranh giới" bao gồm đường biên giới, mốc biên giới; địa giới hành chính các cấp; ranh giới khu cấm; ranh giới sử dụng đất

Tên file: (phiên hiệu)_RG.dgn

7 Nhóm lớp "Thực vật" bao gồm ranh giới thực vật và các yếu tố thực vật Tên file: (phiên hiệu)_TV.dgn

2.3 Tìm hiểu chung về metadata:

2.3.1 Phạm vi xây dựng metadata

Cơ sở dữ liệu Quốc gia về tài nguyên và môi trường bao gồm các loại

dữ liệu sau:

- Dữ liệu giấy;

- Dữ liệu phi không gian;

- Dữ liệu không gian (vector);

- Dữ liệu ảnh vệ tinh (raster)

Đối với dữ liệu giấy, xây dựng metadata cho toàn bộ các bộ dữ liệu

tuân theo quy định tiêu chuẩn metadata cho dữ liệu giấy Quy định này được xây dựng dựa trên chuẩn “Marc21 Việt Nam”

Đối với dữ liệu phi không gian, xây dựng metadata cho toàn bộ các

CSDL thuộc CSDL Quốc gia về tài nguyên và môi trường tuân theo quy định tiêu chuẩn metadata cho cho dữ liệu phi không gian Quy định này được xây

dựng dựa trên chuẩn “Dublin Core” (Các thông tin mô tả cho các bảng dữ liệu được thiết kế, lưu trữ trong các CSDL)

Đối với dữ liệu không gian (vector), xây dựng metadata cho toàn bộ

các CSDL thuộc CSDL Quốc gia về tài nguyên và môi trường tuân theo quy

định tiêu chuẩn metadata cho dữ liệu không gian Quy định này được xây

dựng dựa trên chuẩn “ISO 19115 – Geographic information Metadata” (Các thông tin mô tả cho các FeatureData, các FeatureClass, … được thiết kế, lưu trữ trong các CSDL)

Đối với dữ liệu ảnh vệ tinh (raster), xây dựng metadata cho toàn bộ các

CSDL về ảnh vệ tinh thuộc CSDL Quốc gia về tài nguyên và môi trường tuân theo quy định tiêu chuẩn metadata cho dữ liệu ảnh vệ tinh Quy định này được xây dựng dựa trên chuẩn “ISO 19115 Part 2: Extensions for imagery and

gridded data” (Các thông tin mô tả cho các cảnh ảnh, … được thiết kế, lưu trữ trong các CSDL) Đối với các cảnh ảnh, xây dựng metadata theo các

thông số thu nhận ảnh và các thông tin phục vụ các lĩnh vực

2.3.2 Quy định tiêu chuẩn METADATA cho dữ liệu giấy

Quy định kỹ thuật gồm các nhóm thông tin sau:

- Nhóm thông tin điều khiển;

- Nhóm thông tin mã và số;

- Nhóm thông tin tiêu đề mô tả chính;

- Nhóm thông tin nhan đề;

- Nhóm thông tin xuất bản;

- Nhóm thông tin đặc trưng vật lý;

- Nhóm thông tin phụ chú;

- Nhóm thông tin lưu trữ tài liệu

2.3.3 Quy định tiêu chuẩn METADATA cho dữ liệu phi không gian

Quy định kỹ thuật gồm các nhóm thông tin sau:

- Nhóm thông tin nội dung: nhan đề, chủ đề, mô tả, loại, tóm tắt;

- Nhóm thông tin bản quyền: tác giả, tác giả phụ, nhà xuất bản, bản quyền;

- Nhóm thông tin thuyết minh: ngày tháng, nơi chứa, liên kết, định danh, ngôn ngữ

2.3.4 Quy định tiêu chuẩn METADATA cho dữ liệu không gian

Quy định kỹ thuật gồm các nhóm thông tin sau:

- Nhóm thông tin mô tả siêu dữ liệu địa lý;

- Nhóm thông tin mô tả dữ liệu địa lý;

- Nhóm thông tin mô tả chất lượng dữ liệu địa lý;

- Nhóm thông tin mô tả phương pháp và quy trình phân phối dữ liệu

2.4.2 Chỉ tiêu kỹ thuật của CSDL nền thông tin địa lý 1:2000

2.4.2.1 Độ chính xác của đối tượng địa lý

Độ chính xác đối tượng địa lý hầu hết phụ thuộc vào độ chính xác đối tượng NDBĐ gốc được sử dụng làm nguồn thông tin đầu vào cho đối tượng

địa lý các nguồn bản đồ số được đo vẽ với độ chính xác đảm bảo các yêu cầu

của Qui phạm thành lập bản đồ địa hình 1:2000

Bản đồ địa hình dạng số

tỷ lệ 1:2000

Tách lọc, tạo ĐTĐL từ nội dung bản

đồ, hình thành dữ liệu thô

Chỉ thị chuẩn hoá dữ liệu địa lý

Đo vẽ bổ sung các ĐTĐL và đối

tượng phục vụ lập DTM

Chuẩn hoá dữ liệu địa lý gốc

Đóng gói CSDL BĐĐH tỉ lệ lớn DTM

Các tài liệu, bản đồ chuyên

ngành (địa chính, địa danh,

giao thông v.v.)

Bổ sung thông tin đối tượng địa lý

theo ph pháp điều tra ngoại nghiệp

Thu nhận thông tin thuộc tính ĐTĐL từ

nội dung bản đồ Chuẩn hoá bình đồ ảnh từ

bình đồ địa chính cơ sở

Theo qui định biểu thị NDBĐ, những đối tượng nằm quá gần nhau đã

bị xê dịch so với vị trí đo vẽ gốc một khoảng cách trong hạn sai 0,2mm để

đảm bảo khi in ra trên giấy có thể phân biệt được Khi xây dựng đối tượng địa

lý từ các đối tượng NDBĐ phải đảm bảo giữ nguyên độ chính xác của đối tượng dạng điểm, đường, vùng Trong trường hợp những đối tượng theo yêu cầu của quan hệ hình học giữa các lớp đối tượng địa lý cần phải chuẩn hoá lại

về vị trí đối tượng so với bản đồ gốc thì phải đảm bảo tương quan với các đối tượng xung quanh Như vậy, đối tượng địa lý được xây dựng từ yếu tố NDBĐ

sẽ chịu ảnh hưởng của những nguồn sai số này

2.4.2.2 Giải pháp kỹ thuật xây dựng CSDL BĐĐH tỉ lệ lớn từ BĐĐH dạng số

Sử dụng phần mềm Microstation, các chức năng tự động soát sửa lỗi (MRFCLEAN, MRFFLAG, MRFJOINT) và các phần mềm chuyên dụng như epolygol để biên tập, chỉnh sửa đối tượng địa lý trong môi trường Microstation Từ thông tin hiện có của sản phẩm bản đồ địa hình dạng số đã

được phân loại theo 7 nhóm lớp là Cơ sở, Dân cư, Địa hình, Thuỷ hệ, Giao

thông, Thực vật, Ranh giới, đáp ứng phần lớn nội dung xây dựng CSDL BĐĐH tỉ lệ lớn Sau khi biên tập, chỉnh sửa đối tượng đồ hoạ, thành lập dữ liệu địa lý gốc ở dạng “Vectormap” theo một qui định thống nhất có đủ điều kiện để kiểm soát được đầy đủ các yêu cầu kỹ thuật tiêu chuẩn hình học, tính

đầy đủ, chính xác của nội dung và phân loại đối tượng

Với nguồn thông tin bản đồ được sử dụng để xây dựng dữ liệu địa lý cần phải có những giải pháp thực hiện như sau: Thiết kế một bộ dữ liệu có thể bao gồm nhiều gói và được tiến hành đồng thời theo các qui trình thống nhất

đảm bảo liên kết dữ liệu trong toàn khu vực Việc bổ sung hoàn thiện nội

dung theo qui định cấu trúc dữ liệu BĐĐH tỉ lệ lớn được thực hiện bằng công tác điều tra bổ sung ngoại nghiệp

2.4.2.3 Hình thành dữ liệu ban đầu cho CSDL BĐĐH tỉ lệ lớn

Sản phẩm dữ liệu địa lý có mức độ thu nhận thông tin theo qui định mô

tả sản phẩm theo yêu cầu trong cấu trúc danh mục đối tượng cho loại CSDL 1:2000 Mức độ thông tin của các loại CSDL BĐĐH tỉ lệ lớn cũng tương

đương với dung lượng thông tin của sản phẩm bản đồ địa hình tỷ lệ 1:2000

nhưng có khác nhau về mô hình quản lý, cấu trúc dữ liệu Như vậy, việc xây dựng sản phẩm dữ liệu địa lý từ BĐĐH số là một giải pháp có tính ưu việt để

đáp ứng đồng thời nhiều mục đích sử dụng thông tin hiện nay Đối với nguồn

thông tin đầu vào là bản đồ địa hình số, dữ liệu địa lý được xây dựng từ bản

đồ gốc dạng số với những nhiệm vụ cơ bản sau:

- Tách lọc, lựa chọn đối tượng nội dung bản đồ để phục vụ xây dựng

đối tượng thông tin địa lý Tổ chức lại dữ liệu bản đồ phục vụ xây dựng các

gói dữ liệu chỉ ra trong mô hình cấu trúc dữ liệu thuộc Qui định kỹ thuật CSDL BĐĐH tỉ lệ lớn 1:2000 đã ban hành

- Chỉnh sửa những đối tượng NDBĐ phục vụ xây dựng dữ liệu địa lý bao gồm: kiểu (type) đối tượng hình học: điểm, đường, vùng, ghi chú, kèm theo các thuộc tính (Attributte) được chỉ ra cụ thể cho từng loại đối tượng trong các tài liệu hướng dẫn biên tập nội dung bản đồ địa hình; rà soát và gán thông tin định tính, định lượng cho đối tượng địa lý từ ghi chú thuyết minh của bản đồ; hình thành các nhóm đối tượng địa lý theo qui định trong mô hình cấu trúc dữ liệu

- Chuyển đổi thuộc tính hình học của đối tượng nội dung bản đồ phục

vụ phân loại đối tượng địa lý bao gồm các thông tin thuộc tính cần thiết cho mỗi loại theo qui định trong danh mục đối tượng địa lý nền 1:2000 Sắp xếp

đối tượng để phục vụ chuẩn hoá quan hệ hình học của các ĐTĐL, quan hệ

không gian giữa các loại đối tượng (Topology) theo qui định trong mô hình cấu trúc dữ liệu

- Tạo mới những lớp đối tượng địa lý trong NDBĐ còn thiếu Ví dụ: tim đường, phủ bề mặt,

- Xác minh, cập nhật, bổ sung, hoàn thiện những lớp thông tin

- Cập nhật thông tin thực địa, hoàn chỉnh DLĐL gốc trong môi trường

đồ họa

- Đánh giá chất lượng dữ liệu trong môi trường đồ hoạ, hoàn thiện các nội dung qui định trong báo cáo theo dõi chất lượng biên tập cho từng đơn vị sản phẩm

2.4.3 Chuẩn hóa dữ liệu nền thông tin địa lý

Chuẩn hóa dữ liệu nền thông tin địa lý nhằm tạo ra một bộ dữ liệu đã

được quy chuẩn có thể đáp ứng được nhiều mục tiêu khác nhau như: Biên tập

bản đồ địa hình (bản đồ địa hình truyền thống), xây dựng cơ sở dữ liệu thông tin địa lý phục vụ các ứng dụng hệ thông tin địa lý (GIS),… mà không cần phải mất nhiều thời gian và kinh phí Dữ liệu đã được chuẩn hóa là tiền đề rất quan trọng cho việc xây dựng một cơ sở dữ liệu thông tin địa lý Quốc gia thống nhất Để đạt được các mục tiêu trên, việc chuẩn hóa dữ liệu thông tin

địa lý phải tuân thủ nghiêm ngặt các yêu cầu về quy định áp dụng chuẩn

thông tin địa lý cơ sở Quốc gia và lưu ý thêm một số yêu cầu sau:

- Mức độ chi tiết đối tượng đầy đủ theo qui định của danh mục dữ liệu

địa lý cơ sở tương đương với mức độ chi tiết của bản đồ địa hình cùng tỷ lệ

(1:2000 hoặc 1:5000)

- Độ chính xác phải đảm bảo giữ nguyên như gốc đo vẽ trên mô hình lập thể, không được khái quát hoá, xê dịch, lấy bỏ, chỉnh sửa…