Bài giảng Kỹ thuật xây dựng bản đồ số - Chương 1: Bản đồ số và cơ sở dữ liệu bản đồ số

KỸ THUẬT XÂY DỰNG
BẢN ĐỒ SỐ
Lý thuyết: 20 tiết
Thực hành: 10 tiết

GVGD: Nguyễn Thị Oanh
Bộ môn: Trắc địa, Bản đồ và GIS


MỤC TIÊU MÔN HỌC
KIẾN THỨC

KỸ NĂNG

1. Kiến thức cơ bản về bản đồ số (khái niệm, đặc điểm, tính chất,
cấu trúc cơ sở dữ liệu và cách thức tổ chức, quản lý dữ liệu.)
2. Nội dung, đặc điểm các bước của các phương pháp thành lập
bản đồ số chuyên đề ngành quản lý đất đai.
3. Quy định về chuẩn hóa dữ liệu bản đồ số chuyên đề ngành
quản lý đất đai.
4. Quy trình kỹ thuật biên tập và thành lập bản đồ, chuẩn hóa dữ
liệu bản đồ số.


KỸ NĂNG
Xây dựng được bản đồ chuyên ngành quản lý đất đai: bản đồ
địa chính, bản đồ hiện trạng sử dụng đất bằng phần mềm chuyên
ngành đúng quy phạm.

Group 1
Group 2

Group 3


NỘI DUNG
Chương 1: Bản đồ số và cơ sở dữ liệu bản đồ số
Chương 2: Khái quát công nghệ thành lập bản đồ số
Chương 3: Xây dựng bản đồ và hệ thống cơ sở dữ liệu
bản đồ số
Chương 4: Thiết kế, biên tập và thành lập bản đồ số
Chương 5: Hệ thống phần mềm chuẩn lập bản đồ


Chuyên cần
10%

Giữa kỳ
10%

Thảo luận,
Thực hành
20%



THI CUỐI KỲ
60%



CHƯƠNG 1: BẢN ĐỒ SỐ VÀ CƠ SỞ DỮ LIỆU

BẢN ĐỒ SỐ
1.1

Khái niệm bản đồ số

1.2

Đặc điểm, tính chất của bản đồ số

1.3
1.4

Các loại dữ liệu và mơ
hình cơ bản của bản đồ số
Tổ chức dữ liệu bản đồ số

Company Logo


1.1. Khái niệm bản đồ số
Bản đồ là gì???
Bản đồ số: là một tập hợp có tổ chức các dữ liệu
bản đồ được lưu trữ, xử lý, hiển thị hình ảnh bản
đồ trên máy tính.


1.1. Khái niệm bản đồ số
Bản đồ số được lưu trữ bằng các file dữ liệu lưu
trong bộ nhớ máy tính hoặc các thiết bị có khả năng đọc
bằng máy tính, có thể thể hiện hình ảnh bản đồ trên màn

hình máy tính, máy chiếu, hoặc thơng qua các thiết bị in
để in ra giấy như các bản đồ thông thường.


1.1. Khái niệm bản đồ số
Các TP cơ bản của BĐS:
- Thiết bị ghi dữ liệu.
- Máy tính.
- Cơ sở dữ liệu bản đồ.
- Thiết bị thể hiện bản đồ.


BẢN ĐỒ SỐ

BẢN ĐỒ TRUYỀN THỐNG


1.2. Đặc điểm, tính chất của bản đồ số
1. Mỗi BĐS có một cơ sở tốn học nhất định như hệ quy chiếu,
hệ tọa độ… Các đối tượng bản đồ được thể hiện thống nhất
trong cơ sở toán học này.
2. Hệ thống ký hiệu trong bản đồ số thực chất là các ký hiệu của
bản đồ thông thường đã được số hố. Nhờ vậy có thể thể hiện
bản đồ dưới dạng hình ảnh trên màn hình hoặc in ra giấy


1.2. Đặc điểm, tính chất của bản đồ số
3. Mức độ đầy đủ các thông tin về nội dung và độ chính xác các
yếu tố trong BĐS đáp ứng yêu cầu các tiêu chuẩn bản đồ theo
thiết kế ban đầu.

4. Các yếu tố của bản đồ số giữ nguyên được độ chính xác của dữ
liệu đo đạc ban đầu và không chịu ảnh hưởng của sai số đồ hoạ.
5. Tỷ lệ của bản đồ số không giống như tỷ lệ của bản đồ thông thường.


1.2. Đặc điểm, tính chất của bản đồ số
6. Hạn chế lưu trữ bản đồ bằng giấy. vì vậy chất lượng bản đồ
không bị ảnh hưởng bởi chất lượng lưu trữ. Nếu nhân bản
nhiều thì giá thành bản đồ số rẻ hơn.
7. Chỉnh lý tái bản dễ dàng, nhanh chóng, tiết kiệm.

Company Logo


1.2. Đặc điểm, tính chất của bản đồ số
8. BĐS có tính linh hoạt hơn hẳn bản đồ truyền thống có thể dễ
dàng thực hiện các cơng việc như:
- Cho phép đó tính khoảng cách, diện tích, chu vi…
- Xây dựng các bản đồ theo yêu cầu người sử dụng.
- Chồng xếp hoặc tách lớp thông tin theo ý muốn.
- Dễ dàng biên tập và tạo ra phiên bản mới của BĐ.
- Dễ dàng in ra với số lượng và tỷ lệ tuỳ ý.
- Tìm kiếm thơng tin, xem thơng tin theo yêu cầu.
- Ứng dụng công nghệ đa phương tiên, liên kết DL thông
qua
Company
Logo hệ thống mạng
cục bộ, diện rộng, toàn cầu.

1.2. Đặc điểm, tính chất của bản đồ số

Việc sử dụng bản đồ số thuận lợi và có hiệu
quả kinh tế cao.
Hiện này trong thực tế (trong công tác quản lý tài
nguyên nói chung và quản lý đất đai nói riêng) chủ yếu
sử dụng kỹ thuật công nghệ mới này để thành lập và sử
dụng bản đồ.
Company Logo


1.3. Các loại dữ liệu và mơ hình của BĐS
Dữ liệu bản đồ là: những mô tả theo phương pháp số các
hình ảnh của bản đồ. Gồm toạ độ các điểm được lưu trữ theo
một quy luật hay một cấu trúc nào đó và các ký hiệu dùng để
xác định một hình ảnh bản đồ cụ thể.
Được hình thành từ bốn dạng dữ liệu cơ bản: Điểm, đường,
vùng và dạng chú giải, giải thích.


1.3. CÁC LOẠI DL VÀ MƠ HÌNH CSDL CƠ BẢN CỦA BĐ SỐ
DLBĐ

CƠ SỞ
DỮ LIỆU
KHƠNG
GIAN

CƠ SỞ
DỮ LIỆU

THUỘC
TÍNH


1.3. Các loại dữ liệu và mơ hình của BĐS
Định nghĩa:

Cơ sở dữ liệu không gian chứa đựng những
thông tin định vị của các đối tượng.
CƠ SỞ
DỮ LIỆU
KHƠNG
GIAN

• Chúng cho ta biết được vị trí, kích thước, hình dạng, sự
phân bố… của các đối tượng
• Có 3 loại đối tượng không gian cơ bản: đối tượng dạng điểm,
đối tượng dạng đường và đối tượng dạng vùng.
• VD: Các điểm khống chế tọa độ, địa giới hành chính, các
thửa đất, các lơ đất, các cơng trình xây dựng, hệ thống
giao thơng, thuỷ văn và các yếu tố khác có liên quan.


1.3. Các loại dữ liệu và mơ hình của BĐS
Các dữ liệu không gian thể hiện các đối tượng bản đồ qua
ba yếu tố hình học cơ bản là: điểm, đường và vùng.
Thơng tin vị trí các đối tượng bản đồ luôn phải kèm theo
DỮ
các thông tin về quan hệ khơng gian (Topology).
LIỆU

KHƠNG
Topology là một thủ tục tốn học nhằm xác định mối liên
GIAN
hệ không gian giữa các đối tượng bản đồ. Trong quá trình

thành lập bản đồ, Topology giúp ta xác định sự ghép nối và liên
hệ giữa các hình ảnh bản đồ. Ngồi ra Topology cũng giúp ta
xác định được hướng của các đối tượng.


Mơ hình dữ liệu khơng gian
Trong cơ sở dữ liệu khơng gian, người ta sử dụng hai dạng mơ hình dữ
liệu là: dữ liệu raster và dữ liệu vector.
A A A A C C C C
A A A A C C C C

C

A

A A A B B C C C
A A B B B B B B

B

B B B B B B B B
Raster

Véctơ

CẤU TRÚC DỮ LIỆU KHƠNG GIAN
• RASTER

• VECTOR

• TG THỰC
Company Logo


Cấu trúc dữ liệu dạng Raster
• Mơ hình raster chia toàn bộ vùng khảo sát thành các lưới tế bào
đều (lưới ô vuông) theo thứ tự nhất định được gọi là pixel
• Trong máy tính, lưới các ơ này được lưu trữ dưới dạng ma trận
trong đó mỗi ơ là giao điểm của một hàng và một cột trong ma
trận. Thứ tự qui ước là theo từng hàng từ góc trên bên trái.
Cột thứ i

Dòng
thứ j
(i,j) = (6,1), (3,2), (5,4)
dạng điểm


Cấu trúc dữ liệu dạng Raster
Cột thứ i

Cột thứ i
Dòng
thứ j

Dòng
thứ j
(i,j) = (6,1), (3,2), (5,4)
dạng điểm

(i,j) = (1,3), (2,2), (3,2), (4,3),
(5,4), (6,5), (7,6), (8,4)

dạng đường

Điểm được xác định bởi một pixel, đường
được xác định bởi một chuỗi các ô có cùng
thuộc tính kề nhau có hướng nào đó, cịn vùng
được xác định bởi một số các pixel cùng thuộc
tính phủ trên một diện tích nào đó
Dạng vùng


Cấu trúc dữ liệu dạng Raster
• Mỗi pixel chứa một giá trị
• Mỗi vị trí trong vùng khảo sát tương
ứng với 1 pixel trong raster
• Một tập pixel kết hợp với giá trị là lớp
(layer) bản đồ
• Có thể có nhiều lớp bản đồ trong 1
CSDL, thí dụ: loại đất, loại cây trồng...
Mơ hình raster cho biết cái gì xảy
ra mọi nơi, tại mỗi điểm của vùng. Đây
là mơ hình đơn giản nhất của mơ hình dữ

liệu bản đồ.

Hồ
Ao

Sơng

Hệ thống thủy lợi

000000111110
0
0
0
0
0

0
1
1
0
0

0
1
1
0
0

0
1

1
0
0

0=Đất

0
0
2
0
0

0
0
2
2
2

1
2
0
0
0

1
1
0
0
0

1=Nước

1
1
0
0
0

1
1
0
0
0

1
0
0
0
0

2=Sông

1
0
0
0
0