Nghiên cứu một số giải thuật xây dựng lưới tam giác, ứng dụng giải thuật để xây dựng bản đồ địa hình và giải các bài toán chống lớp thông tin

--------------------------

BQ GIAO DUC vA DAo TAO
TRUONG DHDL NGO~I NGU-TIN HQC TP.HCM
KHOA CONG NGH:'::THONG TIN

,

.-..

~

..-...

KHOA LUAN
TOT NGHIEP
•
•
NGHIEN cUu MOT s6 GIAI THUAT xAY DuNG LU01
TAM GIAC, UNci Dl)NG GIAI THU~T DE xAy DljNG
BAN DO DIA
HINH vA GIAI cAc BAI ToAN CHONG
•
LOP THONG TIN

GIANG VlEN HUONG DAN: Th.S NGUYEN MINH NAM
SINH VrEN THVC HI:'::N: D~NG CONG BINH
PH~M VAN DAN PHUONG

,

~

_\
/ .•.~.r

i

.

F 1

----THO

~

.- . j\

f'\;(,U

.'li\i

'.--_'

"'~ I' 'l1
1)

A

,

•

I"

.,
l

.,."

.•.•..-.".. .;

-

- . :-to (' H\ ~
,

r

\. t.

,.'

...

-',

" ".. 0:'.

ViE

~---..
rll'

'

If

/'

,..
,/

, ••.•\

:.:-.r

TP.HO CHi MINH - 2005


LOIMOnA.U!
Chung em xin chan thanh cam an Th.S Nguy~n Minh Nam da: t~ tinh
huang dful chung em hoan tftt d~ tai; cam an cac th~y co truemg Huflit da: t~n
tinh giang dc;1Y, huang dful va giup do chung em trong qua trinh hQc t~p va
lam bao cao.


1

Ml)C Ll)C
LOIMODAu

Ml)C U)C
DANH Ml)C KY HIJ;:U VIET TAT
DANH Ml)C cAc HiNH VE
CHVONG 1 - GIOI THIJ;:U
1.1 D6i tm;mg va ph1.2 Y nghia khoa hoc
. va thuc
. ti~n:
1.3 M\lC dich clla vi~c nghien Clm:
1.4 Huang ti~p c?n:
1.4 K~t lU?n:
CHVONG 2 - TONG QUAN VE HJ;:THONG THONG TIN DIA LY
2.1 Gim thi~u
2.2 Ban d6
2.2.1 Cac lot;tiban d6
2.2.2 Cac d~c di~m clla biin d6
2.2.3 Thong tin tren biin d6
2.3 Gi6i thi~u v~ Raster va Vectof.
.;;:'
• '"
.,
~
,
b.It tren
" may
, tl'00
2.3.1 Bleu
dlen
ban
doA bang

cac
2.3.2 Dfr li~u Vector ( Vector Data )
2.3.3 Dfr li~u Raster(Raster Data)
2.4 Topology
2.5 Dfr li~u dia ly ( Geographical Data, Geospatial Data)
2.6 DiOOnghia h~ th6ng thong tin dia ly (Geographical Information Systems - GIS)
2.7 Thu th~p cac ngu6n dfr li~u Clla h~ th6ng thong tin dia ly
2.7.1 Phuong phap quet ( Scanning ):
2.7.2 Phuong phap s6 hoa (Digitising):
2.7.3 Phuong phap vector hoa (Vectorisation):
2.8 Cac tmg d\lng Clla h~ th6ng thong tin dia ly trong cUQcs6ng
2.8.1 Sv nguy hi~m Clla nu6c tri~u len
2.8.2 Cac dich V\l khAn cAp:
2.8.3 Sv 0 OOi~mti~ng 6n a san bay:
2.8.4 Phan dch mt;lllg:
'"
2.8.5 Web Gis:
,
2.8.6 Mobile Gis:
2.9 K~t lu?n
CHVONG 3-TONG QUAN VE THUAT ToAN TAO LlJOI TAM GIAC
3.1 Mo ta Thu~t toan chiOO:
3.1.1 DiOONghia
3.1.2 Di~u Ki~n
3.1.3 Vi d\l
3.1.4 Thu~t toan Delone
3.2 Cac du truc dfr li~u duqc su d\lng:
3.2.1 Mo hiOOtopology
3.2.2 Xay dvng cac cAu trUc
3.2.3 K~t lu?n

1
1
1
1
3
3
.4
4
4
4
5
5
6
.6
6
7
7
8
8
8
8
9
9
9
9
10
10
11
12

12
13
14
14
14
14
15
15
16
16
17
19


3.3 K~t lu~
CHlfONG 4 - HIBN THVC THUAT ToAN
4.1 Tim bao 16i:
4.1.1 Dinh nghia
4.1.2 PhU011gphap tim bao 16i
4.1.2.1 Vet e~ (ban dAu)
4.1.2.1.1 PhU011gphap
4.1.2.1.2 Vi d\l
4.1.2.2 Vet e~ (cai ti~n)
4.1.2.2.1 PhU011gphap
4.1.2.2.2 Vi d\l
4.1.2.2 Chia d~ tri
4.1.2.2.1 PhU011gphap
4.1.2.2.2 Cac truang hqp
4.1.2.2.3 Vi d \l
4.1.2.3 PhU011gphap Melkman

4.1.2.3.1 PhU011gphap
4.1.2.3.2 Hi~n th\Ic
4.1.2.3.3 Vi d\l minh hQa
4.1.3 K~t lu~
4.1.3.1 Vu di~m va khuy~t di~m cua cae phU011gphap tim bao 16i
4.1.3.2 ThOi gian th\Ic hi~n cua cac phU011gphap tim bao 16i (eh~y ITch~ dQ Debug)
4.2. T~o lu61 TIN ban dAu:
4.2.1 Dinh nghia
:
4.2.2 Cae bUGe d~ t~o mQt lu61 Tin Sa Khai Ban DAu
4.2.3 Ap d\lng minh hQa
4.3 T~o Lu61 Tin Hoan Chinh:
4.3.1 Dinh nghia:
4.3.2 Cac bUGed~ t~o mQt lu61 Tin hoan ehinh:
4.3.3 Nhi'ing phU011gphap tim ki~m:
4.3.3.1 Phu011g phap vet c~ :
4.3.3.1.1 Mo ta
4.3.3.1.1.1 PhU011gphap
4.3.3.1.1.2 Danh gia
4.3.3.1.2 Vi d\l minh hQa
4.3.3.2 Phu011g phap dung Bang Bam:
4.3.3.2.1 Mo ta
4.3.3.2.1.1 PhU011gphap
4.3.3.2.1.2 Vi d\l
4.3.3.2.1.3 Danh gia
4.3.3 .2.2 Vi d\l minh hQa
4.3.3.3 RTree:
4.3.3.3.1 Gi61 thi~u
4.3.3.3.2 C~u true RTree
4.3.3.3.2.1 Dinh nghia eae cftu true dfr li~u:

4.3.3.3.2.2 Dinh nghia eay RTree:
4.3.3.3.2.3 Vi d\l:

19
20
20

20
20
20
20
23
32
32
34
41
41
42
42
43
43
43
44
51
51
53
53
53
54
54

60

60
60
60
60
60
60
60
61
61
61
61
62
62
63
63
63
64
64
65
65


4.3.3.3.3 Phuong phap tim Vt tri mQt di~m trong lum TIN bfulg RTree
66
4.3.3.3.4 K€t lu~
66
4.3.3.4 K€t lu~:
66

4.3.4 Phuong phap them di~m vao tam giac:
67
4.3.5 K€t lu~:
70
4.3.5.1Vu di~m va khuy€t di~m Clla timg phuong phap:
70
4.3.5.2 Thai gian th\fc hi~n t<;10lum TIN hoan chinh khi dUng cac phuong phap tim ki€m
(su d\mg phuong phap tim bao 16i Chi a D~ Trt va ch<;1ya ch€ dQ Release):
71
4.4 MQt s6 giai thu~t quan tr<;mg:
72
4.4.1 Giai thu~t d~t tam giac vao bang Bam
72
4.4.2 Giai thu~t ki~m tra mQt Face th6a di~u ki~n Delone
73
4.5 Thu~t toan t<;10lum tam giac d\fa theo y tllang Clla phuong phap tim bao 16i Melkman:
.............................................................................................................................................
75
4.5.1 Thu~t toan:
75
4.5.2 Vi d\l:
76
4.6 Thu~t toan t<;10lum tam giac d6i vm mQt vung co sful duemg bien:
82
4.6.1 Thu~t toan:
82
4.6.2 Vi d\l t<;10lum tam giac ban d~u til cac di~m thuQc duemg bien da dugc s5p theo chi~u
thu~ kim d6ng h6:
84
4.7 T<;1olucri TIN vcri duemg bien ben ngoai va cac vting 15m ben trong:

87
4.7.1 Phuong phap:
87
4.7.2 Vi d\l:
88
4.5 Chuong trinh minh hQa:
99
4.6 K€t Lu~:
'" 104
CHVONG 5 - cAc CONG NGHB vA NGON NGU
105
LAP TRiNH DVOC Sa DlJNG
105
5.1 H~ quan trt co sa dii li~u MySQL
l 05
5.2 Thu vi~n SQLAPI++
105
5.2.1 Gim thi~u
105
5.2.2 V u di~m
105
SQLAPI++ gQi tT\fcti€p cac ham API clla h~ quan trt co sa dii li~u dich
105
5.3 BCGControlBar
106
5.4 Thu vi~n d6 hQa 3D OPENGL
106
OPENGL LA CHUAN DO HOA DVOC CONG NHAN RONG RAJ
106
5.5 Ngon ngii su dl)ng

106
5.6 K€t lu~
106
CHVONG 6 - KET LuAN
107
6.1 Nhiing k€t qua d<;1t
dugc va nhiing dong gop mm
107
6.2 D~ xu~t cho huang ph107
TAl LIBu THAM KHAo
108


DANH Ml}C KY HI~U VIET TAT

•

Ky hi~u

Di~n giai

GIS

Geographical Information Systems

GPS

Global Position System

TIN

Triangulated Irregular Network


DANH MVC

cAe HiNH vi:

Hinh 1: Use Case t5ng quat.
2
Hinh 2: UseCase chi ti~t.
3
Hinh 3:Cae 1<;>ai
ban d5
4
Hinh 4:Cae di;iedi€m ella ban d6
5
Hinh 5:Cae thong tin tren ban d6
5
,
.;;".;;"
b'
~
~
'b'
'nh
Hinh 6:BIeu dlen an do bang cae It tren may tl
.6
Hinh 7:du li~u Vector

6
Hinh 8:du li~u Raster
7
J...
*'"
.
Hinh 9:mOl
quan h~'" gma
eong
VI-'"
en Hyde va, h~0 Serpentme
.8
Hinh 1O:SVnguy hi€m ella nuae tri~u len
9
Hinh 11:Cae dieh Y\lkhc1ne~p
10
Hinh 12:Sv 0 nhi~m ti~ng 6n (; san bay
10
Hinh 13:MQt vi d\l don gian ella vi~e phan tieh m~ng la ehQn hai di€m (; tren m~g va sir
d\lng h~ th6ng thong tin dia ly d€ tinh duemg di ng~n nh~t giua chung
11
Hinh 14:Di~u khi€n xe
11
Hinh 15:Web Gis
12
Hinh 16:Mobile Gis
12
Hinh 17:Tu giae duqe t~o thanh ill tam giae 1 & 2
14
Hinh 18:Hi~u ehinh hai tam giae 1 & 2 thoa di~u ki~n Delone

15
Hinh 19:Thu?t toan t~o lum tam giae
16
Hinh 20:MQt s6 khai ni~m co ban trong mo hinh topo
17
Hinh 21 :G6e Anpha
21
Hinh 22:G6e Beta nhQn
22
Hinh 23 :G6e Beta til
23
Hinh 24:Phuong phap tim bao 16i vet e~ (ban dAu)
24
Hinh 25: Phuong phap tim bao 16i vet e~ (ban dAu)
24
Hinh 26: Phuong phap tim bao 16i vet e~ (ban dAu)
25
Hinh 27: Phuong phap tim bao 16i vet e~ (ban dAu)
26
Hinh 28: Phuong phap tim bao 16i vet e~ (ban dAu)
26
Hinh 29: Phuong phap tim bao 16i vet e~ (ban dAu)
27
Hinh 30: Phuong phap tim bao 16i vet e~ (ban dAu)
28
Hinh 31: Phuong phap tim bao 16i vet e~ (ban dAu)
29
Hinh 32: Phuong phap tim bao 16i vet e~ (ban dAu)
30
Hinh 33: Phuong phap tim bao 16i vet e~ (ban dAu)

31
Hinh 34: Phuong phap tim bao 16i vet e~ (ban dAu)
31
Hinh 35 :Cae vi tri ella cae di€m Start va End
33
Hinh 36:G6e Theta
34
Hinh 37: Phuong phap tim bao 16i vet e~ (cai ti~n)
35
Hinh 38: Phuong phap tim bao 16i vet e~ (eai ti~n)
35
Hinh 39: Phuong phap tim bao 16i vet e~ (em ti~n)
36
Hinh 40: Phuong phap tim bao 16i vet e~ (cai ti~n)
37
Hinh 41: Phuong phap tim bao 16i vet e~ (em ti~n)
37
Hinh 42: Phuong phap tim bao 16i vet e~ (cai ti~n)
38
Hinh 43: Phuong phap tim bao 16i vet e~ (cai ti~n)
39
A

'II

,


Hinh 44: Phuong phap tim bao 16i vet c~ (cai ti~n)
39

Hinh 45: Phuong phap tim bao 16i vet c~ (cai ti~n)
.40
Hinh 46: Phuong phap tim bao 16i vet c~ (cai ti~n)
.40
Hinh 47: Phuong phap tim bao 16i vet c~ (cai ti~n)
.41
Hinh 48: Phuong phap tim bao 16i chia d~ tri
.42
Hinh 49: Phuong phap tim bao 16i Melkman
.44
Hinh 50: Phuong phap tim bao 16i Melkman
.45
Hinh 51: Phuong phap tim bao 16i Melkman
46
Hinh 52: Phuong phap tim bao 16i Melkman
.47
Hinh 53: Phuong phap tim bao 16i Melkman
.48
Hinh 54: Phuong phap tim bao 16i Melkman
.49
Hinh 55: Phuong phap tim bao 16i Melkman
50
Hinh 56: Phuong phap tim bao 16i Melkman
51
Hinh 57:Lum Tin co ban ban d~u Clla mang di~m dii cho
53
Hinh 58:T~p di~m ban d~u(vm nhUng di~m d~ la nhUng di~m thuQc bao 16i)
54
Hinh 59:Minh h9a lum tin ban d~u a buac K = 2
55

Hinh 60:Minh h9a lum tin ban d~u a buac K = 3
56
Hinh 61 :Minh h9a lum tin ban d~u a buac K = 4
57
Hinh 62:Minh h9a lum tin ban d~u a buac K = 5
58
Hinh 63:Minh h9a lum tin sau khi qua buac 2
59
Hinh 64:Vi d\l minh h9a tim ki~m di~m vet c~
61
Hinh 65:Quan ly Lum Tin bfulg bang bam
62
Hinh 66:Vi d\l minh h9a tim ki~m di~m theo bang Bam
63
Hinh 67:Mo hinh cay RTree va d~g th~ hi~n theo khung chfr nh~t.
66
Hinh 68:Minh h9a vi~c them 1 di~m n~m ben trong Face vao Face(n la s6 c~ hi~n
co,NumberFace la s6 face hi~n co)
67
Hinh 69:Minh' h9a vi~c them 1 di~m n~ tren c~ clla Face rna c~ do khong co k~ vm
Face khac(idFace la chi s6 Face dang xet, n la s6 C<;1nh
hi~n co,NumberFace la s6 face hi~n
co)
68
Hinh 70:Minh h9a vi~c them 1 di~m n~ tren c~ clla Face rna c<;lnhdo co k~ vm Face
khac(idFace la chi s6 Face dang xet,idFaceNextTo la chi s6 Face k~ vm idFace qua c~
rna di~m n~ tren,n la s6 c<;lnhhi~n co,NumberFace la s6 face hi~n co)
68
Hinh 71 :Bi~u d6 th~ hi~n t6c dQ khi t<;10lum tam giac hoan chinh vm phuong phap tim
ki~m bfulg Bang Bam

72
Hinh 72:T<;10tam giac d~u tien
76
Hinh 73: Cac tam giac 1,2 duqc t<;10
khi xet di~m 3
77
Hinh 74:Tam giac 3 duqc t<;10
khi xet di~m 4
78
Hinh 75:Cac tam giac 4, 5 duqc t<;10
khi xet di~m 5
79
Hinh 76:Tam giac 6 duqc t<;10
khi xet di~m 6
80
Hinh 77:Tam giac 7 duqc t<;10
khi xet di~m 7
81
Hinh 78:Cac tam giac 8, 9 duqc t<;10
khi xet di~m 8
82
Hinh 79: Cac di~m thuQc dUOngbien dii duqc s~p theo chi~u thu~ kim d6ng h6
84
Hinh 80:Tam giac d~u tien duqc t<;10
khi xet di~m 0
85
Hinh 81 :Tam giac 1 duqc t<;10
khi xet di~m 1
85
Hinh 82:Tam giac 2 duqc t<;10

khi xet di~m 2
86
Hinh 83 :T<;1o
tam giac cu6i cling
87
Hinh 84: T<;1olum TIN vm dUOngbien ben ngoai va cac vling 15m ben trong:
88


Hinh
Hinh
Hinh
Hinh
Hinh
Hinh
Hinh
Hinh
Hinh
Hinh
Hinh
Hinh
Hinh
Hinh
Hinh
Hinh
trong

85: T?o lum TIN vm dUOng bien ben ngOili va cac vimg lorn ben trong:
86: T?o lum TIN vm dUOng bien ben ngoai va cac vimg 10m ben trong:
87: T?o lum TIN vm dUOng bien ben ngoai va cac vimg lorn ben trong:

88:T?o lum TIN vm dUOng bien ben ngoai va cac vimg 10m ben trong:
89:T?o lum TIN vm dUOng bien ben ngoai va cac vimg lorn ben trong:
90:T?o lum TIN vm dUOng bien ben ngoai va cac vimg lorn ben trong:
91 :T?o lum TIN vm dUOng bien ben ngoai va cac vimg 10m ben trong:
92:T?o lum TIN vm dUOng bien ben ngoai va cac vimg 10m ben trong:
93:T?o lum TIN vm dUOng bien ben ngoai va cac vimg lorn ben trong:
94:T?o lum TIN vm duemg bien ben ngoai va cac vimg 10m ben trong:
95 :T?o lum TIN vm dUOng bien ben ngoai va cac vilng 10m ben trong:
96: Chuang trinh minh hQa lum TIN hoan chinh khi khong to mau cac Face
97: Chuang trinh minh hQa lum TIN hoan chinh khi khong to mau cac Face
98: Chuang trinh minh hQa lum TIN hoan chinh khi to mau cac Face
99: Chuang trinh minh hQa lum TIN vai cac dUOng bien co s~n
100 : Chuang trinh minh h(;mlum TIN vm cac dUOng bien co s~ va bao l5i ben

89
90
91
92
93
94
95
96
97
98
99
100
101
102
103
104

Trang 1

Chuang 1- Gi6i thieu

CHUONG 1 - GI61 THI~U
1.1 D6i tugng va ph~m vi nghien cme
Nghien Clm cac thu?t toan t6i uu t~o lucri tam giac (TIN).
1.2 Y nghia khoa hQCva th\fC tiSn:
Cac thu?t toan t~o lucri tam giac (TIN) la co s6, n@ntang dS giai quySt cac bai
toan nhu xay d\fllg ban d6 dia hinh; ch6ng lap thong tin; xay d\fllg vung d~m
cho cac d6i tugng, ... Tir do gop phAn giai quySt cac vfin d@quan trQng trong
cUQcs6ng nh~ giai toa, quy ~Oc;lchcac thanh ph6; quan ly, bao v~ va phat triSn
cac thanh pho, cac vung, mien thuQc cac quoc gia ... Vi V?y, vi~c nghien Clm
va t6i uu cac thu?t toan t~o lucri tam giac co y nghia khoa hQCva th\fC tiSn rfit
cao.
1.3 M\lc dich cua vi~c nghien Clm:
M\lc dich cua vi~c nghien Clm la t6i Uti thu?t toan t~o lucri tam giac va lrng
d\lng thu?t toan dS giai quySt cae bai toan:
- Xay d\fllg ban d6 dia hinh.
- Ch6ng lap thong tin.
- Xay d\fllg vung d~m cho cae d6i tugng.


".

Trang

Chuang 1- Gi6i thieu

Xay dung ban do dia hinh

/

/'

0/
A

Giai quyet cae bai toan chong lop
thong tin

User

Xay dung vung dem cho cae doi tuong

Hinh 1: UseCase t6ng quat.

2


Trang 3

Chuang 1- Gi&i thieu

.

0

o
«mcl~

Tao Juoitam giac voi
mot tap hop diem...

0

Xay dung ban do dia hinh

I
~

~
User

Xac dinh hoi cua hai
vung

«include» J'
/«include<>
~Xac
«include»

r

dinh giao cua
hai vung

Giai quyet cae bai toan

chong lop thong tin
«includ~

«include>

o

Tao Juoitam giac voi
mot vung co san

«include»

Xac dinh hoi nhung
khong Jay phan goo.

o

Xay dung vung dem cho cae
doi tuong

Hinh 2: UseCase chi tiSt.
1.4 Huang tiSp c~n:
Xay d\1l1gthu~t toan t~o lu6i tam giac b~ng cach ap d\mg cac c~u truc dfr li~u
sau:
- Mf> hinh Topology.
- Bang bam.
- RTree.
1.4 KSt lu~n:
Vi~c nghien Clm va t6i
hQCva tht,l'CtiSn r~t cao.

Uti

cac thu~t toan t~o lu6i tam giac co

y nghia khoa


Trang

Chuang 2-T6ng quan ve he th6ng thong tin dia Iy

CHUONG 2 - TONG QUAN vi: H~ THONG THONG TIN DJA

4

LY

2.1 Gi&i thi~u:
Vao th~p nien,30 va 40 clla thS ky 20, dS phan ti,ch dia Iy, con nguai sir ~\ln&
cac lo~i him do khac nhau. Til th~p nien 50, h~ thong dil co nhfrng phat trien de
co thS chuySn d6i nhfrng him d6 nay thilnh nhfrng dfr li~u duQ'c luu trfr trong
may tinh va sir d\lng cac dfr Ii~u nay dS phan tich, ghii quySt cac vftn
de.Nhfrng h~ th6ng do duQ'c gQi Ia h~ th6ng thong tin dia Iy (Geographical
Information Systems - GIS).
2.2 Ban d6:
2.2.1 Cac Io~i ban d6:
Lich SUClla h~ th6ng thong tin dia Iy b~t dAu til thS gi&i Clla han d6.MQt ban
d6 Ia mQt S\l thS hi~n mQt cach tf\lC quan, dan gian tdt ca mQi S\l v~t til thS
gi&i th\lc.Cac ban d6 co thS mo ta thS gi&i th\lc h~ng nhieu cach.

---- .•.

TopographIc

Contour

Choropleth

Real world

Hinh 3:Cac IQai ban d6
MQt ban d6 Topographic biSu diSn cac d~c diSm clla be m~t v~t Iy, vi d\l: cac
con duang, cac dong song, cac toa nha, ...
MQt ban d6 Contour biSu diSn nhfrng duang thAng n6i cac diSm 0 nhfrng vi tri
rna mQt thuQc tinh nao do co cung gia tri, vi d\l: dQ cao tren m\lc nu&c biSn,
cac duang dAng ap biSu diSn ap sudt khong khi.
MQt ban d6 Choropleth biSu diSn cac vung duQ'c mo ta boi mQt vai d~c diSm
chung ph6 biSn, vi d\l: cac Io~i cay tr6ng nong nghi~p.


Chuang 2-T6ng quan v~ he th3ng thong tin dia

Ii'

Trang 5

2.2.2 Cae d~e di~m ella ban dB:
Di~m (Vd: mQt ddu th~p bi~u dien mQt nha tho).
Duang (Vd: mQt duang mau vang bieu dien mQt con duang).

Vung (Vd: mQt viIng mau xanh bieu dien mQt eai hB).
Van ban (Vd: ten ella mQt toa nha).

Hinh 4:Cae d~e di~m ella ban dB
2.2.3 Thong tin tren ban dB:
H~ th3ng thong tin dia ly phai co th~ lUll tni cae thong tin v~:
Hinh hQe: hinh dang va vi tri ella cae d~i tUQ11~.
Cae thuQe tinh: la cae thong tin mo ta ve cae doi tUQ11g,thuang duqe trinh bay
b~ng cae bi~u tUQ11gva loi ehil thieh 0 tren ban dB.Vd: mQt con duang duqe
rno ta boi ten, ehi~u dai, dQ rQng, ...
Combe Road
4.52 Km long

6.2 m wide
Tarmac surface

Hinh 5:Cae thong tin tren ban dB


Chuang 2-T6ng quan vS he thfmg thong tin dia Iy

Trang 6

2.3 Gi6i thi~u vS Raster va Vector:
2.3.1 Bi~u di~n ban dB bfulg cac bit tren may tinh:
Cac thong tin tren ban dB duQ'c luu trii, bi~u di~n tren may tinh du6i d~g cac
bit.

Hinh 6:Bi~u di~n bim dB b~ng cac bit tren may tinh
2.3.2 Dfr li~u Vector ( Vector Data):

Dinh nghia dfr li~u Vector:
Dfr li~u Vector Ia mQt day cac gia tri s6, thuang duQ'c bi~u di~n du6i d~g
diem, duang va vimg.
MQt diem duQ'cdinh nghia boi mQt c~p t<;>a
dQ x, y.
MQt duang thfulg duQ'c dinh nghia boi mQt day cac c~p tQa dQ x, y cua cac
diem t~o nen duang th~ng.
MQt vung duQ'c dinh nghia tuang tv nhu duang th~ng v6i diem dAu va diem
cu6i n6i I~i v6i nhau de t~o nen mQt hinh khep kin.

Hinh 7:dfr li~u Vector


Chuang 2-T6ng guan v~ he th6ng thong tin dia ly

Trang 7

Trong vi d\l a tren, ban dB mlY the hi~n mQt toa nha nhu mQt hinh chir nh~t
mau do, vi tri va hinh dang Clla toa nha duQ'c luu trir oou mQt day cac c~p tQa
dQ x, y clla 4 diem; de tai t:;10l:;1itoa nha nay trong h~ th6ng thong tin dia ly,
may tiOOdQc cac gia tri nay va ve mQt duang n6i cac diem l:;1iv&i OOau.
2.3.3 Dir li~u Raster(Raster Data):
DiOOnghia dir li~u Raster:
Dft li~u Raster OOumQt rna tr~n gBm OOi~u0, m6i 0 co mQt gia tri s6.
Dir li~u Raster duQ'c dung de luu trir cac hinh aOO,cac gia tri clla cac 0 lien
quan d~n mau clla cac diem t:;10nen hinh aOO.

Hinh 8:dir li~u Raster
Trong vi d\l tren, ban dB duQ'cchia thanh cac 0 r~t nho, cac gia tri s6 duQ'c luu
trir trong cac 0 la tr~ng, ho~c xanh, ho~c do. De tai t:;10l:;1ihinh aOO,may tiOO

dQc cac gia tri s6 trong cac 0 va ap d\lng chung d6i v&i cac diem tren man
hinh.
2.4 Topology:
DiOOnghia Topology:
Topology la t~t ca cac m6i quan h~ giira cac d6i tugng.
Vd: Cong vien Hyde a London co hB Serpentine nAm a ben trong.


Chuong 2-T6ng quan vS he th6ng thong tin dia

IV

Trang 8

n n
Topological map of Hyde park in London
Hinh 9:m6i quan h~ giiia cong vien Hyde va h6 Serpentine
2.5 Dii li~u dia 1y ( Geographical Data, Geospatia1 Data):
Dinh nghia dii li~u dia 1y:
Dii li~u dia 1y lUll trii cac thong tin vS vi tri, hinh dang va cac thuQc tinh clla
cac d6i tUQ11gtrong th8 gi6i th\lc.
2.6 Dinh nghia h~ th6ng thong tin dia 1y (Geographical Information SystemsGIS):
H~ th6ng thong tin dia 1y 1amQt h~ th6ng bao g6m con nguai, cac phdn mSm,
phdn ctmg may tinh va mQt co
dii 1i~u d~ lUll trii cac dii li~u dia 1y; co cac
chuc nang thu th~p, biSu diSn dii 1i~udia 1y mQt cach tIV'c quan tren may tinh
va co th~ c~p nh~t, phan tich, xu 1y, quim tri dii 1i~u dia 1y mQt cach hi~u qua,
gop phdn giai quy8t cac bai toan tmg d\lng lien quan t6i vi tri dia 1y tren bS
m~t trai dAt.

so

2.7 Thu th~p cac ngu6n dii 1i~uclla h~ th6ng thong tin dia 1y:
D~ thu th~p cac ngu6n dii 1i~uClla h~ th6ng thong tin dia 1y, nguai ta su d\lng
cac phuong phap khac nhau nhu do d~c tIV'Cti8p tren cac vung dAt cdn khao
sat, chuySn d6i tit ban d6 giAy sang hinh thuc lUll trii Clla ban d6 di~n tu. Co
hai phuong phap thuang duQ'c su d\lng do hi:
2.7.1 Phuong phap quet ( Scanning ):
Day 1a ky thu~t thong d\lng rna l~i it t6n kern, co th~ duQ'Cth\lc hi~n tren cac
may tinh ca nhan hay clla cong ty. May quet se lUll trii l~i cac hinh anh Clla
ban d6 giAy du6i hinh thuc s6 va hi~n thi chung tra l~i man hinh. Vi~c quet
hinh anh tit ban d6 giAy tuong d6i don gian va nhanh chong, tuy nhien


Chuong 2-T6ng guan v@he th6ng thong tin dia IV

Trang 9

phuong phap mlY khong thS cung c~p thuQc tiOOcua cac d6i tUQ11gt\1'OOien
nhu dia chi cua mQt toa nhil. Ou li~u co duqc tir OOUngphuong phap nay
thuOng duai d~ng Raster cho kich thuac r~t Ian.
2.7.2 Phuong phap s6 hoa (Oigitising):
Ky thu~t nay doi hoi phai cung c~p cac thiSt bi chuyen nganh. Ban dB nguBn
se duqc trai b@m~t ngang, mQt con tro se xac diOOtQa dQ cac diSm t~o nen
hinh d~g ban dB, sau qua trinh s6 hoa, thuQc tiOO cua cac d6i tUQ11gmai
duqc them vao. Phuong phap nay doi hoi nhi@uthai gian va nguBn du li~u co
duqc tir ky thu~t nay duai hinh thuc Vector.
2.7.3 Phuong phap vector hoa (Vectorisation ):
MQt vai h~ th6ng may tinh chuyen nghi~p co thS chuySn d6i du li~u Raster
sang d~ng du li~u Vector. Phuong phap na>,cho t6c dQ nhanh do tinh tv dQng

OOung I~i kern chinh xac hon so vai vi~c so hoa thu congo
Cac kY thu~t tren d@ud\1'avao nguBn du li~u ban dB gi~y co s~n. Tren th\1'ctS,
nguai ta con d\1'avao cac nganh IIOOV\1'Ckhac OOu:GPS, phan tich aOO... dS
thu th~p nguBn du li~u cho h~ th6ng thong tin dia Iy.
2.8 Cac lIng d1;1ngcua h~ th6ng thong tin dia Iy trong cUQcs6ng:
2.8.1 S\1'nguy hiSm cua nuac tri@ulen:
H~ th6ng thong tin dia ly co thS cho biSt cac thong tin quan trQng OOum\1'c
nuac hi~n thai la bao nhieu, nhUng vimg nao bi anh hu6ng khi nuac dang len,

•

Water level rls ng by 5 m
Impact on lIdjacenl urb
lIrelis

Hinh 10:S\1'nguy hiSm cua nuac tri@ulen


Chuong 2-Tang quan v~ he th6ng thong tin dia ly

Trang

10

2.8.2 Cae dieh V\lkh~n e~p:
Bfutgeach su d\lng h~ th6ng thong tin dia ly, nguai ki~m soat cae phuong ti~n
cimh sat va e~p eUuco th~ ngay l~p tue gQidSn mQtnai 0 tren ban da ella khu
Y\lexung quanh nai xay ra sg vi~e.BAngeach theo d5i cae phuong ti~n theo
thai gian thge va su d\lng cae ehue nang tim duang ella h~ th6ng thong tin dia
ly, nguai ki~m soat co th~ nh~n ra phuong ti~n t6t nh~t d~ co m~t 0 nai xay ra

sg vi~e va chi ra duang di nhanh nh~t dSn nai do.

Hinh 11:Cae dieh V\lkh~ e~p
2.8.3 Sg 0 nhiSm tiSng an 0 san bay:
TiSng an ella may bay tlilisan bay lam anh huang dSn nhiing nguai s6ng 0
gAnsan bay. H~ th6ng thong tin dia ly co th~ eho biSt cae mue dQella tiSng an
ella may bay, nh,iin~kh~ vge bi anh huang boi tiSng an ella may bay d~ tir do
tim each hlilnehe tieng on ella may bay 0 mue eho phep.
Nolle level
100%
-75'1\
50%
25'1\

Public
complaints

>!5QIIOOO

Hinh 12:Sgo nhiSm tiSng an 0 san bay


---------------------------------Trang

Chuang 2-T6ng guan vS he th6ng thong tin dia IV

11

2.8.4 Phful tich m~ng:
Dinh nghia phan tich m~g:

Phful tich m~ng la cac xu ly toan hQc tren mQt m~g (V d: m~ng cac con
dUCmg) de co the tim duqc tfit ca cac con dUCmgtren m~g, tinh toan cac
khoang cach va thai gian.
Hinh 13:MQt vi d\l dan gian cua vi~c phan tich m~ng la chQn hai diem a tren
m~ng va su d\lng h~ th6ng thong tin dia ly de tinh dUCmgdi ngfuI nhfit giiia
chung.
A

Ie

•

•

•

B

o

A

•

e

•

B

.-

0'

DiSu khien xe:
Ap d\lng cac nguyen tAc cua phan tich m~g trong phan tich dUCmgdi, nguai
lai xe co duqc cac hu6ng d~n vS dUCmgdi, ting tr~g giao thong nhu th8 nao,
thai gian di la bao nhieu b~ng hinh ve tren ban de, va giQng noi.

Hinh 14:DiSu khien xe


Chuang 2-TAng quan

vB he th6ng

Trang 12

thong tin dia IV

2.8.5 Web Gis:
MQi nguai co thS su d\l11gcac dich Vl)cua h~ th6ng thong tin dia
Internet nhu xem cac hinh anh ban dB cua mQt nai nao do, ...

Internet GIS

I

Web Server

GIS lools
Dala

HTM

FAT CLIENT

Images

ly thong

qua

I

THIN CLIENT

Hinh 15:Web Gis
2.8.6 Mobile Gis:
H~ th6ng thong tin dia ly duQ'c (rng dl)ng tren di~n tho~i di dQng, nguai su
dl)ng di~n tho~i di dQng co thS bi~t duQ'c duang di d~n khach s~n, r~p chi~u
phim, tr~ xe bus, nha ga gAnnhdt, ...
Find Route•••

Hinh 16:Mobile Gis


Chuang 2-T6ng guan vS he th6ng thong tin dia ly

Trang 13

2.9 KSt lu~n:
H~ th6ng thong tin dja ly dfl giup giai quySt cae bai toan ilng d\mg lien quan
dSn vj tri dja ly tren bS ffi~t trai d~t ffiQteach hi~u qua va ngay cling phat trien,
holin thi~n, tra thanh S\Tl\Ta ch<;mcho S\Tthlinh cong cua ffiQinguai, ffiQi t6
chile, qu6c gia.


Chuang 3-T6ng guan vS thuat to{mtao lucri tam giac

Trang 14

CHUONG 3-TONG QUAN VE THU~T ToAN T~O LUm TAM GIAC
3.1 Mo til Thu~t toan chinh:
3.1.1 Dinh Nghia:
Vcri mQt t~p hQ'Pcac t9a dQ diSm bftt ky ban dfiu, ta xay d\ffig mQt lucri tam
giac th6a diSu ki~n clla Delone, ta g9i do la lucri tam giac Delone.
3.1.2 DiSu Ki~n:
MQt Lucri tam giac th6a diSu ki~n clla Delone khi va chi khi:
+Vcri m6i tam giac trong Lucri thi dUOng tron ngo~i tiSp clla tam giac do
khong chua bftt ky mQt diSm nao khac, ngo~i trir ba dinh clla tam giac dang
xet.
MQt C?P 2 tam giac kS nhau trong mQt Lucri tam giac th6a diSu ki~n Delone
nSu 2 tam giac nay dSu th6a diSu ki~n clla Delone.
DS dan giiin, thay vi phiii xet tUng tam giac trong Lucri theo dUOng tron ng9ai
tiSp Cllano xem co th6a diSu ki~n Delone hay khong ? Tu mQt tam giac ta xet
tUng C?P kS nhau cua chinh tam giac do vcri 3 tam giac Ian c~n(nSu co). Xem
C?P tam giac kS nhau do la mQt tu giac, va xet dQ dai 2 dUOng cheo cua tu
giac do (hai tam giac kS nhau qua mQt c~nh thi c~nh do la mQt trong 2 dUOng
cheo clla tu giac ).

DU
Hinh 17:Tu giac dugc t~o thanh til tam giac 1 & 2


Trang 15

Chuong 3-TAng quan v@thuat to{mtao lum tam giac

N@udUOng cheo la c~nh k@clla 2 tam giac (duOng cheo 1) co dQ dai nho hon
dUOng cheo con l~i (duOng cheo 2) thi C?P tam giac nay thoa di@u ki~n
Delone.(hinh 17)
NguQ'c l~i khi mQt C?P tam giac khong thoa di@u ki~n clla luai tam giac
Delone, ta co th~ xu 1;' b~ng cach d?t l~i dUOngcheo Clla C?Ptam giac do.
3.1.3 Vi d\l:
Gia su ta co tam giac 1 va cac tam giac k@vai no la 2-3-4. Ta xet til giac do
C?Ptam giac 1 & 2 t~o thanh, ta nh~n thfiy hai tam giac nay khong thoa di@u
ki~n Delone (do dUOng cheo la c~nh n6i gifra hai tam giac 1 & 2) co chi@udai
Ian hon dUOng cheo con l~i clla ill giac dang xet). D~ cho C?P tam giac nay
thoa di@uki~n Delone, ta phai sua l~i dUOng cheo clla til giac sao cho no co
chi@udai ng~n hon chi@udai Clla dUOng cheo hi~n t~i. (3.1.3.1)
,,,"
I

,
,,,
I

,"

.•.

--------

... .

"

",,,

..-

,,"

,
,,
,
,
••

I

•••
•,,
,,
,,

,,

" ...•.•

.......•

--_ .•-

Khong Thoa
Hinh 18:Hi~u chinh hai tam giac 1 & 2 thoa di@uki~n Delone
3.1.4 Thu~t toan Delone:
Thu~t toan Delone duQ'cti@nhanh qua 3 buac sau:
Buac 1 : Tim bao 16i.
Buac 2 : T~o luac TIN ban d~u.
Buac 3 : T~o luai TIN hoan chinh.


Chuang 3-Tang quan vS thuat tmln tao lucri tam giac

J

I-f\

(} - __FindConvexAreaO: Tim baoloi.

:User
:'Int~ce
I: Open( FileName) I
~

Trang 16

:Triangulation

FrrstTnangulatlOnO: Tao tuOlTIN ban dau.
CompleteTriangulationO: Tao luoi TIN hoan chinh.

2: ReadFile~iteName, m_arrPbint)
3: FindConvexAreaO
I
I
I
I
I
I

i" J:

DisJ1IayOn Scre~

I

Hinh 19:Thu?t toan t~o lucri tam giac
3.2 Cac cftu truc dfr li~u dugc su dVng:
3.2.1 Ma hinh topology:
NhUng khai ni~m da:dugc su dVng trong rna hinh tapa:
Start Node: Nut b~t d~u clla c~nh.
End Node: Nut kSt thuc Clla c~nh.
Right Edge: C~nh d~u tien g~p khi di chuySn ngugc chiSu kim d6ng h6 quanh
nut kSt thuc Clla c~nh hi~n t~i.
Left Edge: C~nh d~u tien g~p khi di chuySn ngugc chiSu kim d6ng h6 quanh
nut b~t d~u clla c~nh hi~n t~i.