Bài 2: BẢN ĐỒ VÀ PHÂN TÍCH BẢN ĐỒ pptx

1
BẢN ĐỒ VÀ
BẢN ĐỒ VÀ
PHÂN TÍCH BẢN ĐỒ
PHÂN TÍCH BẢN ĐỒ
Bài 2

Một vài khái niệm cơ bản về bản đồ

Phân tích bản đồ

Các loại bản đồ và phương pháp xây dựng chúng
2/29
1. Khái niệm và phân loại bản đồ
a. Khái niệm (theo International Cartography Association):

Bản đồ là một sự biểu hiện thu nhỏ, xác định về mặt toán học có biểu
thị khái quát và bằng ký hiệu

Bản đồ trình diễn bề mặt trái đất

khái niệm “map” trong toán học được sử dụng để truyền đạt ý niệm
chuyển đổi thông tin từ dạng này sang dạng khác. Nhà bản đồ học
chuyển tải thông tin từ bề mặt Trái đất sang trang giấy.

khái niệm “map” đề cập đến hiển thị trực quan các thông tin trừu
tượng, khái quát hóa và biểu đồ.

Trừu tượng hóa bản đồ

để tạo lập bản đồ, ta cần:


Chọn vài đặc trưng của thế giới thực để biểu diễn;Phân lớp các đặc trưng
thành nhóm; Đơn giản hóa các đường khúc khuỷu; Khuyếch đại các đặc
trưng quá nhỏ và biểu tượng hóa các lớp đặc trưng khác nhau.
3/29
Bản đồ có từ bao giờ?
Bản đồ bằng đất, Iraq,
about 2500 B.C.
Bản đồ trên lụa, Han
Dynasty, China, 2nd
century B.C.
4/29
Bản đồ có từ bao giờ?
Bản đồ trên giấy, Egyptian
Ptolemy, about A.D. 150
Bản đồ quân sự,
Châu Âu, 18
th
century
5/29
Bản đồ địa lý
b. Phân loại bản đồ
6/29
Bản đồ chuyên đề
7/29

Trong thực tế thường gặp hai
loại bản đồ sau:

bản đồ địa lý – là công cụ

tham chiếu, thể hiện đường
biên của các đặc trưng tự
nhiên hay nhân tạo trên Trái
đất

thường sử dụng làm nền cho
các thông tin khác

“topography” đề cập đến hình
dạng bề mặt, biểu diễn bằng
đường đẳng thế hay tô bóng;
nó còn thể hiện đường quốc
lộ, sông ngòi hay các đặc
trưng nổi bật khác

bản đồ chuyên đề - Phản ánh
tỷ mỷ và cặn kẽ một hay một
số yếu tố nào đó trong bản đồ
địa lý như: phân bổ mật độ
dân số, khí hậu, vận động của
luồng chảy, sử dụng đất
Deaths from Cholera in London, Summer
1866 (19th July to 2nd October)
Dr. John Snow, Soho
8/29
2. Đặc tính bản đồ

Bản đồ có các đặc tính sau:

nó thường là cách điệu hóa, khái quát hóa/trừu tượng hóa cho

nên phải diễn giải thận trọng

thường là cũ

chỉ thể hiện tình huống tĩnh

có tính mỹ thuật, tao nhã

dễ trả lời câu hỏi như

từ đây đi đến kia như thế nào? cái gì có ở điểm này?

khó trả lời các câu hỏi như

diện tích của hồ này? từ đỉnh cột TV ta nhìn thấy gì? tại
điểm tôi quan tâm trên bản đồ địa hình, bản đồ chuyên đề
thể hiện cái gì?
9/29
Tỷ lệ bản đồ

Tỷ lệ bản đồ là tỷ lệ giữa khoảng cách trên bản đồ và khoảng cách
tương ứng trong thế giới thực

nếu tỷ lệ bản đồ là 1:50000 thì 1 cm trên bản đồ ≈ 50000 cm mặt đất.

Bản đồ tỷ lệ lớn có thể thể hiện chi tiết hơn và các đặc trưng nhỏ
(thí dụ: 1:10,000). Bản đồ tỷ lệ nhỏ chỉ thể hiện được đặc trưng
lớn (1:250,000).

Tỷ lệ bản đồ không chỉ điều khiển đặc trưng hiển thị như thế nào

mà còn quyết định đặc trưng nào được thể hiện

Bản đồ 1:2,500 sẽ thể hiện từng ngôi nhà, cột điện, nhưng bản đồ
1:100,000 thì không.

Các tỷ lệ khác nhau được sử dụng trong các nước khác nhau

Mỹ sử dụng tỷ lệ 1:62,500 cho bản đồ toàn bộ các bang, 1:62,500 và
1:24,000 để vẽ bản đồ vài bang.

Anh sử dụng tỷ lệ 1:1,250 và 1:10,000 cho bản đồ toàn quốc

Việt Nam: ??
10/29
3. Các phép chiếu bản đồ

Mặt cong Trái đất thể hiện trên giấy phẳng sẽ bị méo mó

Khi thể hiện vùng nhỏ thì biến dạng ít, ngược lại với toàn bộ bề mặt
Trái đất thì biến dạng nhiều nhất.

Chiếu bản đồ là phương pháp biểu diễn mặt cong Trái đất trên mặt
phẳng

đòi hỏi sử dụng các biến đổi toán học giữa vị trí Trái đât và vị trí chiếu
trên mặt phẳng.

Có nhiều phép chiếu được phát minh để phù hợp với mục đích sử
dụng cụ thể.


Tổng quát thì một phép chiếu sẽ thuộc một trong các nhóm sau:

diện tích tương đương: để sử dụng đo diện tích

phép chiếu phù hợp bảo toàn hình dạng của các đặc trưng nhỏ và giữa
hướng đúng, được sử dụng vào đẫn đường

phép chiếu bảo toàn khoảng cách từ một hay hai điểm đến các vị trí.
11/29
4. Chức năng của bản đồ.

Truyền thống: bản đồ sử dụng để dẫn đường, tài liệu tham chiếu
và trang trí trên tường

Ngày nay: bản đồ có các nhiệm vụ sau đây.

Hiển thị dữ liệu: Cung cấp cách thức hữu hiệu để hiển thị thông tin

khi kinh phí đo vẽ và sản xuất bản đồ còn cao thì cần cân đối nội dung tt

Lưu trữ dữ liệu: Là công cụ lưu trữ hiệu quả, mật độ cao

thông thường bản đồ 1:50,000 chứa 1,000 tên vị trí

khoảng cách giữa 1,000 vị trí: có thể đến 4999,500 con số thay cho bảng

thông tin trên bản đồ tôpô UK tỷ lệ 1:50,000 đòi hỏi 150 GBytes dạng số

Chỉ mục không gian: Bản đồ thể hiện đường biên vùng và vùng được
nhận biết bằng nhãn


Công cụ phân tích dữ liệu: Trong phân tích, bản đồ được sử dụng để

lập và kiểm chứng các giả thuyết, thí dụ nhận biết các vùng bị ung thư

khảo sát quan hệ giữa các phân bổ bằng xếp chồng
12/29
Xếp chồng bản đồ
Hospital Catchment
Areas
Districts
Overlay
5. Phân tích bản đồ
13/29

Trong các thao tác phân tích bản đồ thường sử dụng

toán tử bool: OR, AND, XOR, NOT

toán tử tập hợp: ∨ (hợp), ∧ (giao) và – (trừ)
Toán tử Bool
Toán tử tập hợp
Hợp
Giao
Trừ
14/29
6. Lập bản đồ chuyên đề

Lập bản đồ chorochromatic hay
mosaic (khảm)


bản đồ chorochromatic (tiếng
Hy lạp: choros - vùng, chroma –
màu) biểu diễn các giá trị
nominal (tôn giáo, ngôn ngữ)
vùng thông qua các màu khác
nhau. Sử dụng các màu cùng
gam hay các mẫu B/W khác
nhau nhưng có độ sáng tối
tương tự.

Để tránh nhầm lẫn số người nói
tiếng Anh và bản ngữ như nhau
vì hai vùng có diện tích gần
bằng nhau ta phải vẽ thêm biểu
đồ cho bản đồ
20 Triệu
Bản ngữ
Tiếng Anh
Không người ở
1 Tr
Vùng ngôn ngữ
(Australia)
15/29
Lập bản đồ choropleth

Bản đồ giá trị vùng (choros-
vùng, plethos-giá trị) sử dụng
vùng để biểu diễn giá trị.


Màu hay độ xám để biểu diễn
cấp bậc hay thứ tự dữ liệu.
Màu càng xám cường độ hiện
tượng càng cao.

Hai loại bản đồ giá trị vùng:

bản đồ mật độ điểm

bản đồ tỷ lệ dữ liệu thống kê
70
20
50
30
30
13
70/6
20/6
50/6
30/4
30/7
13/10
0-5
5-10
10-15
a) Giá trị
b) Tỷ lệ
c) Phân lớp
d) Choropleth


Tiến trình xây dựng bản đồ choropleth:

Bắt đầu từ giá trị tuyệt đối (tí dụ: tổng số bác sỹ)

xây dựng quan hệ với giá trị tuyệt đối khác (thí dụ: tổng số bệnh viện)

Phân nhóm các tỷ số trên thành lớp. Số lớp giới hạn bởi tổng số độ xám của
màu có thể biểu diễn

Tô màu hay độ xám tương ứng cho các vùng bản đồ
16/29
Lập bản đồ choropleth

Bản đồ choropleth là loại bản đồ được sử dụng nhiều nhất, đặc
biệt dành cho dữ liệu kinh tế-xã hội
Bản đồ mật độ điểm
(density map)
17/29
Lập bản đồ isoline

Bản đồ đồng mức (Hy lạp: iso-
bằng nhau) biểu diễn dữ liệu
cho các hiện tượng phân tán
liên tục.

Trình tự xây dựng bản đồ

đo đạc các điểm giá trị, thí dụ
đo đạc lượng mưa hàng năm,
sau đó phân thành lớp


vẽ đường đồng mức bằng nội
suy. Thí dụ đường 70 đi gần 73
hơn 65.

Tô màu các vùng hình thành từ
các đường đồng mức để nhận
thức nhanh hơn, tương tự như
bản đồ choropleth
30-40
40-50
50-60
60-70
70-80
80-90
90-100
18/29
Lập bản đồ cho Nominal Point Data

Trong bản đồ điểm dữ liệu tên
thì các vị trí điểm dữ liệu được
biểu diễn bằng các biểu tượng
tượng trưng có hình dáng,
hướng hay màu khác nhau

Hai loại hay được sử dụng

hình dạng (figurative) để
nhận biết nhanh đặc trưng


hình học (geometrical) dành
cho các hiện tượng trừu
tượng

Bản đồ loại này sử dụng cho
khách du lịch và học sinh phổ
thông









19/29
Lập bản đồ Graduated Symbol

Bản đồ biểu tượng cấp bậc được vẽ
cho dữ liệu rời rạc của điểm hay
vùng.

Hai cách biểu diễn biểu tượng cấp
bậc:

Tổng số biểu tượng khác nhau biểu
diễn giá trị khác nhau (Otto
Neurath)


Giá trị khác nhau được biểu diễn
bởi các biểu tượng có kích thước
khác nhau

Biểu tượng hình học hay được sử
dụng là hình tròn

nếu hình tròn bán kính r
s
biểu diễn
dữ liệu z
s
thì dữ liệu z
i
được biểu
diễn bởi hình tròn bán kính sau:
s
i
si
z
z
rr =
20/29
Lập bản đồ Diagram

Bản đồ biểu đồ sử dụng biểu đồ
để so sánh dữ liệu và biểu diễn
xu thế theo thời gian của dữ liệu
điểm hay vùng


Các loại biểu đồ hay được sử
dụng

biểu đồ đường

đồ thị thanh (graph)

hoành đồ (histogram)

biểu đồ biểu tượng vùng (đồ thị
hình quạt)

Vị trí hiển thị biểu đồ của dữ liệu
vùng

Xác định chữ nhật lớn nhất trong
đa giác

Xác định trọng tâm đa giác:
N
y
y
N
x
x
i
c
i
c
∑

∑
=
=
1,2 tỷ
0,6 tỷ
0,12 tỷ
21/29
Lập bản đồ Flowline

Bản đồ luồng chảy là một trong rất ít bản đồ mô phỏng chuyển
động

Sử dụng kích thước hay màu biểu tượng đồ họa biểu diễn giá trị,
hướng dữ liệu chuyển động theo mũi tên.
200
1000
2000
Đơn vị 1000 tấn
Lorraine (1961)
2000
1000
200
Đon vị 1000 tấn
22/29
Bề mặt thống kê

Bề mặt thống kê được xây dựng cho các dữ
liệu phân bổ liên tục trong vùng

Chỉ quan tâm đến bề mặt “nhấp nhô” của khối

không gian

Nếu các thuộc tính được đo tại điểm hay dọc
theo đường hay biên vùng tỷ lệ với chiều cao
thì ta có thể hình thành bề mặt thống kê
23/29
Bản đồ là giao diện của GIS

Kết luận

Bản đồ được sử dụng để hiển thị dữ liệu không gian và các quan hệ
giữa chúng

có thể khai thác thông tin khoảng cách, hướng, diện tích

các patterns bộc lộ

hiểu các quan hệ giữa các đặc trưng

Trong GIS: phân tích không gian bắt đầu từ bản đồ. Bản đồ hỗ trợ
quyết định tức thì kết quả phân tích và trình diễn kết quả cuối cùng.

Trong GIS hiển thị (visualization) được áp dụng trong ba tình huống:

Sử dụng hiển thị để khám phá. Thí dụ, thao tác với dữ liệu thô hay không
quen biết (ảnh vệ tinh) để trả lời câu hỏi “bản chất của tập dữ liệu là gì?”
hay “tập dữ liệu nào bộc lộ mẫu liên quan đến vấn đề đang giải quyết?”

Sử dụng hiển thị trong phân tích. Thí dụ, để chế tác dữ liệu không quen biết.
Có thể biết rõ bản chất của hai tập dữ liệu tách rời nhau, nhưng không biết

gì về quan hệ giữa chúng. Phân tích không gian hỗ trợ vấn đề này.

Sử dụng hiển thị để trình diễn (present). Kết quả của phân tích không gian
được hiển thị trong bản đồ thiết kế tốt, dễ hiểu với mọi người.
24/29
Bản đồ là giao diện của GIS

Khối lập phương sử dụng bản đồ (MacEachren, 1994)

Dù cho bản đồ được sử dụng chung hay riêng, với quan hệ dữ liệu đã
biết hay chưa biết, chúng đều có các tình huống như mô tả trong lập
phương dưới đây, bao gồm:

khám phá

phân tích

trình diễn
explore
private
public
h
i
g
h
l
o
w
k
n

o
w
n
u
n
k
n
o
w
n
d
a
t
a

r
e
l
a
t
i
o
n
interaction
high interactive
graphics to reveal
unknown spatila
partterns to an
individual
low interactive

graphics to present
newly found spatial
partterns to the
public
present
analyse
map use
25/29
T¹o bÒ mÆt