Khảo sát nghiên cứu cấu trúc dữ liệu không gian Topo trong hệ thống thông tin đất đai

Trường Đại học Mỏ_Địa chất Đồ án tốt nghiệp
LỜI CÁM ƠN
Sau một thời gian nghiên cứu, cùng với sự giúp đỡ tận tình của thầy
giáo TS. Trần Thùy Dương đến nay em đã hoàn thành đồ án tốt nghiệp
chuyên ngành đo đạc địa chính với tên đề tài : “Khảo sát nghiên cứu cấu
trúc dữ liệu không gian Topo trong hệ thống thông tin đất đai ”.
Em xin chân thành cảm ơn thầy giáo TS. Trần Thùy Dương người đã
trực tiếp hướng dẫn, giúp đỡ em trong quá trình làm đồ án.
Em xin trân trọng cảm ơn quý thầy cô trường Đại học Mỏ Địa Chất Hà
Nội, đặc biệt là các thầy cô trong bộ môn Địa chính – Khoa Trắc địa đã tận
tình chỉ dạy cho em những kiến thức hết sức quý báu trong suốt thời gian em
học tập tại trường để em có thể thực hiện đồ án này.
Mặc dù đã rất cố gắng song do thời gian và vì lượng kiến thức thực tế
còn hạn chế nên trong đồ án của em chắc chắn còn nhiều những thiếu sót.
Em rất mong thầy cô giáo cùng các bạn đóng góp ý kiến để em có thể hoàn
thiện kiến thức và chương trình của mình hơn nữa.
Em xin chân thành cảm ơn!

Hà Nội, tháng 6 năm 2010
Sinh viên thực hiện
Nguyễn Thế Lưu
Lớp: Địa chính K50 1 SV: Nguyễn Thế Lưu
Trường Đại học Mỏ_Địa chất Đồ án tốt nghiệp
MỤC LỤC
LỜI NÓI ĐẦU
Lớp: Địa chính K50 2 SV: Nguyễn Thế Lưu
Trường Đại học Mỏ_Địa chất Đồ án tốt nghiệp
Đất đai là nguồn tài nguyên thiên nhiên vô cùng quý giá, có tầm quan
trọng rất lớn đối với môi trường sống của con người, là một trong những
điều kiện để con người sinh sống và phát triển. Ngày nay khi đất nước ngày
càng phát triển, quá trình công nghiệp hóa, hiện đại hóa diễn ra càng nhanh

thì nhu cầu sử dụng đất của con người thay đổi nhiều, đất đai trở lên quý giá
hơn. Điều đó làm cho đất đai biến động rất nhiều về thửa đất như diện tích,
các thửa giáp ranh của thửa đất, chủ sử dụng đất, chế độ sử dụng đất, loại
đất, quyền và nghĩa vụ của người sử dụng đất.
Trước đây để ghi nhận, mô tả và quản lý tài nguyên thiên nhiên, sự
phân bố dân cư, phân bố sản xuất, quản lý hệ thống giao thông, hệ thống
thông tin liên lạc, hệ thống điện, nước, hệ thống dịch vụ khẩn cấp,…người ta
sử dụng hệ thống bản đồ địa lý, bản đồ chuyên đề vẽ trên giấy cùng các bảng
biểu thống kê. Khi nền kinh tế xã hội phát triển cao, khối lượng thông tin
ngày càng đồ sộ và thực tế đòi hỏi phải phân tích, cung cấp thông tin và cập
nhật thông tin hàng ngày thì các phương pháp quản lý thông tin truyền thống
không thể đáp ứng được yêu cầu kịp thời. Từ đó máy tính số được ứng dụng
rộng rãi, công nghệ thông tin ngày càng phát triển mạnh cho phép số hoá các
thông tin không gian, mã hoá các thông tin khác, tổ chức lưu trữ một lượng
thông tin lớn, nhanh chóng và dễ dàng tổng hợp, phân tích cung cấp và cập
nhật thông tin - Hệ thống thông tin địa lý (Geographical information system
– GIS) và hệ thống thông tin đất đai (Land Information system – LIS) ra đời
và phát triển.
Hệ thống thông tin đất đai quản lý một khối lượng đồ sộ thông tin. Cơ
sở dữ liệu của hệ thống thông tin đất đai bao gồm dữ liệu không gian và dữ
liệu thuộc tính phục vụ cho việc quản lý và khai thác đất đai như lập bản đồ
địa chính, cấp giấy chứng nhận quyền sử dụng đất, lập hồ sơ địa chính, quản
lý biến động đất đai. Để mô tả cấu trúc dữ liệu không gian trong hệ thống
Lớp: Địa chính K50 3 SV: Nguyễn Thế Lưu
Trường Đại học Mỏ_Địa chất Đồ án tốt nghiệp
thông tin đất đai chỉ có thể là cấu trúc dữ liệu Topo, do vậy cấu trúc dữ liệu
Topo cần phải được tìm hiểu và nghiên cứu. Xuất phát từ vấn đề quan trọng
đã nêu trên em đã làm đồ án tốt nghiệp với đề tài: “Khảo sát nghiên cứu
cấu trúc dữ liệu không gian Topo trong hệ thống thông tin đất đai”
Nội dung đồ án tốt nghiệp bao gồm 4 chương:

Chương 1: Hệ thống thông tin đất đai
Chương 2: Thiết kế giao diện và xây dựng các đối tượng đồ họa cơ
sở
Chương 3: Cơ sở dữ liệu bản đồ số địa chính
Chương 4: Xử lý một số bài toán cập nhật biến động đất đai sử
dụng cấu trúc Topo
Chương 1- HỆ THỐNG THÔNG TIN ĐẤT ĐAI
Lớp: Địa chính K50 4 SV: Nguyễn Thế Lưu
Trường Đại học Mỏ_Địa chất Đồ án tốt nghiệp
1.1 Tổng quan về hệ thống thông tin đất đai
1.1.1 Khái niệm hệ thống thông tin đất đai
Hệ thống thông tin đất đai là tổ hợp các tiềm năng về con người, kỹ
thuật kết hợp cùng với các hệ thống tổ chức nhằm mục đích tạo thông tin để
hỗ trợ một số yêu cầu về quản lý.
Có thể mô tả mối quan hệ các chức năng của hệ thống thông tin đất
đai như hình vẽ sau:
Hình 1.1 Mối quan hệ các chức năng của hệ thống thông tin đất đai
Chức năng của hệ thống thông tin đất đai bao gồm việc thu thập, sắp
xếp, lưu trữ phục hồi phân tích và phổ biến chúng.
Hiệu quả của hệ thống thông tin đất đai phụ thuộc vào nhiều yếu tố
như:
+ Tính cập nhật, tính chính xác, tính đầy đủ.
+ Khả năng truy cập.
+ Sự thiết kế hệ thống người dùng.
Hệ thống thông tin đất đai được phân thành hai loại:
+ Thông tin thuộc tính bao gồm: thông tin môi trường, thông tin cơ sở
hạ tầng, thông tin địa chính, thông tin kinh tế xã hội.
Lớp: Địa chính K50 5 SV: Nguyễn Thế Lưu
Trường Đại học Mỏ_Địa chất Đồ án tốt nghiệp
+ Thông tin không gian bao gồm: thông tin hình học, thông tin bản đồ,

thông tin topo.
1.1.2 Cơ sở dữ liệu của hệ thống thông tin đất đai
Có thể chia các dữ liệu thành hai loại: dữ liệu không gian và dữ liệu
thuộc tính.
1.1.2.1 Dữ liệu không gian
Loại dữ liệu này dùng để thể hiện chính xác vị trí của đối tượng trong
không gian thực qua mô tả hình học, mô tả bản đồ và mô tả quan hệ không
gian (topology). Các dữ liệu vị trí được thể hiện trên bản đồ thông qua ba
yếu tố hình học cơ bản là điểm, đường và vùng.
+ Điểm được ghi nhận bởi tên điểm và tọa độ,
+ Đường ghi nhận bởi điểm đầu, điểm cuối và các điểm ngoặt,
+ Vùng là một bề mặt được giới hạn bởi đường bao khép kín.
Các dữ liệu không gian cần có sự kết hợp ba loại quan hệ mô tả:
+ Quan hệ hình học: Trong đó các dữ liệu được mô tả trong một kết
cấu không gian chính xác như tọa độ điểm trong một hệ tọa độ.
+ Mô tả bản đồ: Trong đó các dữ liệu được tổng quát hoá và ký hiệu
hóa.
+ Quan hệ topology: Trong đó xác định quan hệ vị trí tương đối, phi
định lượng giữa các đối tượng như kề nhau, bao nhau,…
1.1.2.2 Dữ liệu phi không gian
Đó là các dữ liệu mô tả các hiện tượng, các đặc tính trong phạm vi đất
đai như là:
+ Các đặc trưng tiềm năng đất đai,
+ Phân loại, phân hạng đất,
+ Các thông tin kinh tế, xã hội, pháp lý gắn với đất.
1.2 Cơ sở dữ liệu địa chính và hồ sơ địa chính
Lớp: Địa chính K50 6 SV: Nguyễn Thế Lưu
Trường Đại học Mỏ_Địa chất Đồ án tốt nghiệp
1.2.1 Cơ sở dữ liệu địa chính
Cơ sở dữ liệu địa chính là phần quan trọng của hệ thống thông tin đất

đai bao gồm cơ sở dữ liệu bản đồ địa chính và cơ sở dữ liệu hồ sơ địa chính.
Dữ liệu bản đồ địa chính được lập để mô tả các yếu tố gồm tự nhiên có
liên quan đến việc sử dụng đất bao gồm các thông tin:
+ Vị trí, hình dạng, kích thước, tọa độ đỉnh thửa, số thứ tự, diện tích,
mục đích sử dụng của các thửa đất.
+ Vị trí, hình dạng, diện tích của hệ thống thủy văn gồm sông, ngòi,
kênh, rạch, suối, hệ thống thủy lợi gồm hệ thống dẫn nước, đê, đập, cống, hệ
thống đường giao thông gồm đường bộ, đường sắt, cầu và các khu vực đất
chưa sử dụng không có ranh giới thửa khép kín.
+ Vị trí, tọa độ các mốc giới và đường địa giới hành chính các cấp
mốc giới và chỉ giới quy hoạch sử dụng đất, mốc giới và ranh giới hành lang
bảo vệ an toàn công trình.
+ Điểm tọa độ địa chính, địa danh và các ghi chú thuyết minh.
Dữ liệu hồ sơ địa chính được lập để thể hiện nội dung của Sổ mục kê
đất đai, Sổ địa chính và Sổ theo dõi biến động đất đai quy định tại Điều 47
của Luật Đất đai bao gồm các thông tin:
+ Thửa đất gồm mã thửa, diện tích, tình trạng đo đạc lập bản đồ địa
chính.
+ Các đối tượng có chiếm đất nhưng không tạo thành thửa đất gồm tên
gọi, mã của đối tượng, diện tích của hệ thống thủy văn, hệ thống thủy lợi, hệ
thống đường giao thông và các khu vực đất chưa sử dụng không có ranh giới
thửa khép kín.
+ Người sử dụng đất hoặc người quản lý đất gồm tên địa chỉ, thông tin
về chứng minh nhân dân hoặc hộ chiếu, văn bản về việc thành lập tổ chức.
Lớp: Địa chính K50 7 SV: Nguyễn Thế Lưu
Trường Đại học Mỏ_Địa chất Đồ án tốt nghiệp
+ Dữ liệu về hình thức sử dụng đất chung, riêng được xây dựng đối
với các thửa đất đã được cấp GCNQSDĐ.
+ Dữ liệu mục đích sử dụng đất.
+ Dữ liệu nguồn gốc sử dụng đất được xây dựng đối với các thửa đất

đã được cấp GCNQSDĐ, được xác định bằng tên gọi (mô tả nguồn gốc của
thửa đất mà người sử dụng đất được quyền sử dụng) như trên GCNQSDĐ và
được thể hiện bằng mã trong cơ sở dữ liệu.
+ Dữ liệu thời hạn sử dụng đất được xây dựng đối với các thửa đất đã
được cấp giấy GCNQSDĐ và được thể hiện thống nhất với GCNQSDĐ đã
cấp.
+ Dữ liệu nghĩa vụ tài chính về đất đai được xây dựng đối với những
thửa đất đã được cấp GCNQSDĐ.
+ Dữ liệu những hạn chế về quyền sử dụng đất được xây dựng được
xây dựng đối với những thửa đất đã được cấp GCNQSDĐ.
+ Dữ liệu về giá đất được được xây dựng đối với những thửa đất đang
sử dụng vào các mục đích sản xuất nông nghiệp, lâm nghiệp, nuôi trồng thủy
sản, làm muối, đất ở và đất chuyên dùng.
+ Dữ liệu tài sản gắn liền với đất được xây dựng đối với các thửa đất
được cấp GCNQSDĐ có ghi nhận về tài sản gắn liền với đất (gồm nhà ở, các
loại nhà khác, công trình hạ tầng kỹ thuật, công trình kiến trúc khác, rừng
cây, cây lâu năm).
+ Dữ liệu về GCNQSDĐ được thể hiện đối với các thửa đất đã được
cấp GCNQSDĐ, số phát hành GCNQSDĐ, số vào Sổ cấp GCNQSDĐ.
+ Dữ liệu những biến động về sử dụng đất trong quá trình sử dụng đất
gồm những thay đổi về thửa đất, về người sử dụng đất, về tình trạng sử dụng
đất.
1.2.2 Hồ sơ địa chính
Lớp: Địa chính K50 8 SV: Nguyễn Thế Lưu
Trường Đại học Mỏ_Địa chất Đồ án tốt nghiệp
Hồ sơ địa chính là hồ sơ phục vụ công tác quản lý Nhà nước đối với
việc sử dụng đất. Hồ sơ địa chính được lập chi tiết đến từng thửa đất của mỗi
người sử dụng đất theo từng đơn vị hành chính cấp xã, gồm: bản đồ địa
chính (hoặc bản trích đo địa chính), sổ địa chính, sổ mục kê đất đai, sổ theo
dõi biến động đất đai và bản lưu giấy chứng nhận quyền sử dụng đất.

1.2.2.1 Bản đồ địa chính
Bản đồ địa chính là bản đồ chuyên ngành đất đai, trên bản đồ thể hiện
chính xác vị trí ranh giới, diện tích và một số thông tin địa chính của từng
thửa đất, từng vùng đất. Bản đồ địa chính còn thể hiện các yếu tố địa lý khác
liên quan đến đất đai. Bản đồ địa chính được thành lập theo đơn vị hành
chính cấp xã, phường, thị trấn và thống nhất trong phạm vi cả nước. Bản đồ
địa chính được xây dựng trên cơ sở kỹ thuật công nghệ ngày càng hiện đại,
nó đảm bảo cung cấp không gian của đất đai phục vụ công tác quản lý đất.
Bản đồ địa chính là tài liệu cơ bản nhất của bộ hồ sơ địa chính, mang
tính pháp lý cao phục vụ quản lí chặt chẽ đất đai đến từng thửa đất, từng chủ
sử dụng. Bản đồ địa chính thường xuyên được cập nhật các thay đổi hợp
pháp của đất đai, có thể cập nhật hàng ngày hoặc cập nhật theo định kỳ. Hiện
nay, người ta hướng tới thành lập bản đồ địa chính đa mục đích để đáp ứng
được nhu cầu cấp bách của việc sử dụng đất đang đòi hỏi. Vì vậy bản đồ địa
chính còn có tính chất là bản đồ cơ bản của quốc gia.
Bản đồ địa chính được thành lập dưới hai dạng cơ bản là: bản đồ số và
bản đồ giấy.
Bản đồ giấy địa chính là loại bản đồ truyền thống, các thông tin được
thể hiện toàn bộ trên giấy nhờ hệ thống ký hiệu và ghi chú. Bản đồ giấy cho
ta thông tin trực quan và dễ sử dụng.
Bản đồ số địa chính có nội dung thông tin tương tự như bản đồ giấy,
song các thông tin này được lưu trữ dưới dạng số trong máy tính, sử dụng
Lớp: Địa chính K50 9 SV: Nguyễn Thế Lưu
Trường Đại học Mỏ_Địa chất Đồ án tốt nghiệp
một hệ thống ký hiệu đã số hoá. Các thông tin không gian lưu trữ dưới dạng
toạ độ, còn thông tin thuộc tính sẽ được mã hoá. Bản đồ địa chính được hình
thành dựa trên hai yếu tố kỹ thuật là phần cứng máy tính để xử lý, biên tập,
lưu trữ và có thể in ra giấy.
Hai loại bản đồ trên thường có cùng cơ sở toán học, cùng nội dung.
Tuy nhiên bản đồ số đã sử dụng thành quả của công nghệ thông tin hiện đại

nên có được nhiều ưu điểm hơn hẳn so với bản đồ giấy thông thường. Về độ
chính xác: bản đồ số lưu trữ trực tiếp số đo nên các thông tin chỉ chịu ảnh
hưởng của sai số đo đạc ban đầu trong khi đó bản đồ giấy còn chịu ảnh
hưởng rất lớn của sai số đồ họa. Trong quá trình sử dụng, bản đồ số cho phép
ta lưu trữ gọn nhẹ, dễ dàng tra cứu, cập nhật thông tin, đặc biệt nó tạo ra khả
năng phân tích, tổng hợp thông tin nhanh chóng, phục vụ kịp thời cho các
yêu cầu sử dụng của các cơ quan nhà nước, cơ quan kinh tế, kỹ thuật.
Có các loại bản đồ địa chính sau:
+ Bản đồ địa chính cơ sở: đó là tên gọi chung cho bản đồ gốc được đo
vẽ trực tiếp ở thực địa, đo vẽ bằng phương pháp có sử dụng ảnh chụp từ máy
bay kết hợp với đo vẽ bổ sung ở ngoài thực địa hay được thành lập trên cơ sở
biên tập, biên vẽ từ bản đồ địa hình đã có. Bản đồ địa chính cơ sở được đo vẽ
kín ranh giới hành chính và kín khung, mảnh bản đồ.
Bản đồ địa chính cơ sở là tài liệu cơ bản để biên tập, biên vẽ và đo vẽ
bổ sung thành bản đồ địa chính theo đơn vị hành chính cơ sở xã, phường, thị
trấn, để thể hiện hiện trạng vị trí, hình thể, diện tích và loại đất của các ô
thửa có tính ổn định lâu dài và dễ xác định ở thực địa.
+ Bản đồ địa chính: là tên gọi của bản đồ được biên tập, biên vẽ từ bản
đồ địa chính cơ sở theo từng đơn vị hành chính cơ sở xã, phường, thị trấn
được đo vẽ bổ sung để vẽ trọn thửa đất, xác định loại đất theo chỉ tiêu thống
Lớp: Địa chính K50 10 SV: Nguyễn Thế
Lưu
Trường Đại học Mỏ_Địa chất Đồ án tốt nghiệp
kê của từng chủ sử dụng đất trong mỗi mảnh bản đồ và được hoàn chỉnh phù
hợp với số liệu trong hồ sơ địa chính.
Bản đồ địa chính được lập cho từng đơn vị hành chính cấp xã, là tài
liệu quan trọng trong bộ hồ sơ địa chính. Trên bản đồ địa chính thể hiện vị
trí, hình thể, diện tích, số thửa và loại đất của từng chủ sử dụng đất, đáp ứng
được yêu cầu của nhà nước ở tất cả các cấp xã, huyện, tỉnh và trung ương.
+ Bản đồ địa chính trích đo: là tên gọi chung cho bản vẽ tỷ lệ lớn hơn

hay nhỏ hơn bản đồ địa chính cơ sở, bản đồ địa chính, trên bản đồ thể hiện
chi tiết từng thửa đất trong các ô thửa, vùng đất có tính ổn định lâu dài hoặc
thể hiện chi tiết theo yêu cầu quản lý đất đai.
1.2.2.2 Sổ mục kê đất đai
Sổ mục kê đất đai là sổ ghi về thửa đất, về đối tượng chiếm đất nhưng
không có ranh giới khép kín trên tờ bản đồ và các thông tin có liên quan đến
quá trình sử dụng đất. Sổ mục kê đất đai được lập để quản lý thửa đất, tra
cứu thông tin về thửa đất và phục vụ thống kê, kiểm kê đất đai. Nội dung sổ
mục kê đất đai bao gồm:
a) Thửa đất gồm số thứ tự thửa, tên người sử dụng đất hoặc người
được giao đất để quản lý, diện tích, mục đích sử dụng đất và những ghi chú
về thửa đất (khi thửa đất thay đổi, giao để quản lý, chưa giao, chưa cho thuê,
đất công ích, v.v.)
b) Đối tượng có chiếm đất nhưng không tạo thành thửa đất hoặc có
hành lang bảo vệ an toàn như đường giao thông; hệ thống thuỷ lợi (dẫn nước
phục vụ cấp nước, thoát nước, tưới nước, tiêu nước, đê, đập); công trình
khác theo tuyến; sông, ngòi, kênh, rạch, suối và các đối tượng thuỷ văn khác
theo tuyến; khu vực đất chưa sử dụng không có ranh giới thửa khép kín trên
bản đồ gồm tên đối tượng, diện tích trên tờ bản đồ; trường hợp đối tượng
Lớp: Địa chính K50 11 SV: Nguyễn Thế
Lưu
Trường Đại học Mỏ_Địa chất Đồ án tốt nghiệp
không có tên thì phải đặt tên hoặc ghi ký hiệu trong quá trình đo đạc lập bản
đồ địa chính.
1.2.2.3 Sổ địa chính
Sổ địa chính là sổ ghi về người sử dụng đất, các thửa đất của người đó
và tình trạng sử dụng đất của người đó. Nội dung sổ địa chính bao gồm:
a) Người sử dụng đất gồm tên, địa chỉ và thông tin về chứng minh
nhân dân, hộ chiếu, hộ khẩu, quyết định thành lập tổ chức, giấy đăng ký kinh
doanh của tổ chức kinh tế, giấy phép đầu tư của nhà đầu tư nước ngoài.

b) Các thửa đất mà người sử dụng đất sử dụng gồm mã thửa, diện
tích, hình thức sử dụng đất (sử dụng riêng hoặc sử dụng chung), mục đích
sử dụng, thời hạn sử dụng, nguồn gốc sử dụng, sổ giấy chứng nhận quyền
sử dụng đất đã cấp.
c) Ghi chú về thửa đất và quyền sử dụng đất gồm giá đất, tài sản gắn
liền với đất (nhà ở, công trình kiến trúc khác, cây lâu năm, rừng cây), nghĩa
vụ tài chính chưa thực hiện, tình trạng đo đạc lập bản đồ địa chính, những
hạn chế về quyền sử dụng đất (thuộc khu vực phải thu hồi theo quy hoạch sử
dụng đất nhưng chưa có quyết định thu hồi, thuộc hành lang bảo vệ an toàn
công trình, thuộc địa bàn có quy định hạn chế diện tích xây dựng).
d) Những biến động về sử dụng đất trong quá trình sử dụng đất gồm
những thay đổi về thửa đất, về người sử dụng, về chế độ sử dụng đất, về quyền
và nghĩa vụ của người sử dụng đất, về giấy chứng nhận quyền sử dụng đất.
1.2.2.4 Sổ theo dõi biến động đất đai
Sổ theo dõi biến động đất đai là sổ ghi những biến động về sử dụng
đất trong quá trình sử dụng đất. Nội dung sổ theo dõi biến động đất đai gồm
tên và địa chỉ của người đăng ký biến động, thời điểm đăng ký biến động, số
thứ tự thửa đất có biến động, nội dung biến động về sử dụng đất trong quá
Lớp: Địa chính K50 12 SV: Nguyễn Thế
Lưu
Trường Đại học Mỏ_Địa chất Đồ án tốt nghiệp
trình sử dụng (thay đổi về hình dáng, kích thước thửa đất, về người sử dụng,
về chế độ sử dụng, về quyền của người sử dụng, về giấy chứng nhận quyền
sử dụng đất).
Sổ theo dõi biến động đất đai được lập ra để theo dõi và quản lý chặt
chẽ tình hình thực hiện đăng ký biến động, chỉnh lý hồ sơ địa chính và tổng
hợp báo cáo thống kê diện tích đất đai theo định kỳ.
Lớp: Địa chính K50 13 SV: Nguyễn Thế
Lưu
Trường Đại học Mỏ_Địa chất Đồ án tốt nghiệp

Chương 2 - THIẾT KẾ GIAO DIỆN VÀ XÂY DỰNG CÁC ĐỐI
TƯỢNG ĐỒ HỌA CƠ SỞ
2.1 Thiết kế giao diện
2.1.1 Hệ thống thực đơn
Với mục đích xây dựng một chương trình đồ họa tương tác, trước hết
cần quan tâm đến việc thiết kế giao diện chương trình. Có hai hệ thống thực
đơn cơ bản được tạo trong chương trình, bao gồm:
- Pull Dow Menu - Hệ thống trình đơn kéo xuống.
- Tool Bar - Thanh công cụ.
Cả hai hệ thống này đều sử dụng một hệ thống câu lệnh thống nhất. Hệ
thống thực đơn cho phép người dùng gọi một lệnh nào có trong chương trình.
Hình 2.1 Giao diện chính của chương trình
Lớp: Địa chính K50 14 SV: Nguyễn Thế
Lưu
Trường Đại học Mỏ_Địa chất Đồ án tốt nghiệp
2.1.2 Các đối tượng đồ họa cơ sở
Việc xây dựng và xử lý các đối tượng hình học là nền tảng của bất kỳ
một hệ thống đồ họa nào, chúng là các phần tử cơ bản và nhỏ của một hệ
thống. Tất cả các đối tượng phức tạp hơn được định nghĩa trong hệ thống
trên cơ sở kết hợp các phần tử này với nhau.
Các đối tượng đồ họa cơ sở phải đảm bảo các khả năng trình bày các
đối tượng trên bản đồ địa chính và có khả năng tương thích với các đối tượng
trong các phần mềm đồ họa thông dụng. Hệ thống đối tượng thiết kế trong hệ
thống được liệt kê trong bảng sau:
Bảng 2.1: Các đối tượng thiết kế trong hệ thống.
Tên đối tượng Tên tương đương ACAD Mô tả thuộc tính hình học
Điểm POINT Tọa độ ( X, Y)
Đoạn LINE Tọa độ 2 đầu mút ( X
i
, Y

i
)
Đa giác POLYLINE
Số hiệu bắt đầu (StartId ) và
kết thúc (EndId) trỏ tới phần
tử mảng VERTEX
Đỉnh của đa
giác
VERTEX Tọa độ (X, Y)
Đường tròn CIRCLE
Tọa độ tâm (X, Y) và bán
kính R
2.1.3 Xây dựng cấu trúc các đối tượng đồ họa cơ sở
Hệ thống đồ họa thiết kế vẽ các đối tượng được mô tả như sau:
+ Điểm (Point): gồm cặp tọa độ (X, Y). Cấu trúc dữ liệu mô tả các đối
tượng dạng điểm được định nghĩa và xây dựng như sau:
Lớp: Địa chính K50 15 SV: Nguyễn Thế
Lưu
Trường Đại học Mỏ_Địa chất Đồ án tốt nghiệp
Type Point_3d
Flag As Boolean
X As Double
Y As Double
H As Double
Color As Long
End Type
+ Đường thẳng (Line): gồm tọa độ hai đầu mút (X
1
, Y
1

) và (X
2
, Y
2
).
Cấu trúc dữ liệu mô tả các đối tượng dạng đường được định nghĩa và xây
dựng như sau:
Type Line_3d
Flag As Boolean
P1 As Point_3d
P2 As Point_3d
Color As Long
End Type
+ Đa giác (Polyline): gồm danh sách điểm trong mảng và tổng số điểm
đa giác. Cấu trúc dữ liệu mô tả các đối tượng đa giác được định nghĩa và xây
dựng như sau:
Type Polyline
DS_Vertexs() As Point_3d
VertexsCount As Long
Color As Long
CloseFlag As Boolean
End Type
Lớp: Địa chính K50 16 SV: Nguyễn Thế
Lưu
Trường Đại học Mỏ_Địa chất Đồ án tốt nghiệp
+ Đường tròn (Circle): gồm tọa độ tâm (X, Y) và bán kính R. Cấu trúc
dữ liệu mô tả các đối tượng đường tròn được định nghĩa và xây dựng như
sau:
Type Circle_3d
Po As Point_3d

R As Double
Color As Long
End Type
+ Đối tượng chữ (Text): gồm tọa độ vẽ chữ (X, Y) và thuộc tính kèm
theo được định nghĩa như sau:
Type Text_2d
Po As Point_3d
Text As String
FontName As String
FontSize As Double
Color As Long
Bold As Boolean
Under As Boolean
Italic As Boolean
End Type
2.2 Phép ánh xạ sử dụng trong hệ thống đồ họa
Phép ánh xạ từ hệ tọa độ thực vào hệ tọa độ màn hình:
vX = vXo + m * (rX - Xo)
vY = vYo - m * (rY - Yo) (2.1)
vS = m * rS
Phép ánh xạ từ hệ tọa độ màn hình sang hệ tọa độ thực:
Lớp: Địa chính K50 17 SV: Nguyễn Thế
Lưu
Trường Đại học Mỏ_Địa chất Đồ án tốt nghiệp
rX = Xo + (vX - vXo) / m
rY = Yo - (vY - vYo) / m (2.2)
rS = vS / m
dấu ( - ) là do trục tung của hê tọa độ thực và màn hình ngược chiều nhau.
Trong đó:
rX, rY, rS: là kích thước của đối tượng trong hệ tọa độ không gian thực.

vX, vY, vS: là kích thước đối tượng trong hệ tọa độ màn hình.
Xo, Yo: là tọa độ tâm màn hình trong không gian thực.
vXo, vYo: là tọa độ tâm màn hình trong hệ tọa độ màn hình.
m: hệ số tỷ lệ giữa chiều cao hoặc chiều rộng của cửa sổ màn hình
trong hệ tọa độ màn hình và hệ tọa độ không gian thực.
2.2.1 Các thao tác thu phóng trượt bản vẽ
Mỗi trạng thái hiển thị được xác định bởi vị trí và kích thước của cửa
sổ màn hình so với các đối tượng trong bản vẽ, nó được lưu trong mảng cấu
trúc cửa sổ hiển thị với các thuộc tính: tâm Xo, Yo, chiều cao H, chiều rộng W.
Trước hết, cần xây dựng hàm vẽ lại nhanh
- Xóa trắng màn hình.
- Vẽ lại các đối tượng theo tọa độ mới của màn hình theo các tham số
của trạng thái hiển thị khác nhau.
Các tham số của trạng thái hiển thị mới trong mỗi lệnh hiển thị được
xác định như sau:
Trượt (Pan):
Xo = Xo + rX(vX1) - rX(vX2) ; Yo = Yo + rY(vY1) – rY(vY2)
rX(vX1), rY(vY1)

và rX(vX2), rY(vY2) là các vị trí bấm chuột
trong hệ tọa độ thực.
Phóng to (Zoom In)
Lớp: Địa chính K50 18 SV: Nguyễn Thế
Lưu
Trường Đại học Mỏ_Địa chất Đồ án tốt nghiệp
Xo = rX(X); Yo = rY(Y); m = m * 2
Thu nhỏ (Zoom Out)
Xo = rX(X); Yo = rY(Y); m = m / 2
rX(X), rY(Y) là vị trí bấm chuột trong hệ tọa độ thực.
Kết quả là các đối tượng tại vị trí bấm chuột sẽ được đưa về tâm cửa

sổ màn hình.
Hiển thị theo cửa sổ tùy chọn.
Trước hết ta tạo một cửa sổ mới đồng dạng với cửa sổ màn hình, cùng
tâm và bao khít cửa sổ tùy chọn, gọi tọa độ hai góc đối diện của cửa sổ này
trong hệ tọa độ thực là rX(vX1), rY(vY1)

và rX(vX2), rY(vY2), ta có:
Xo = rX((vX1 + vX2) / 2); Yo = rY((vY1 + vY2) / 2)
m = | rs(vY2 – vY1)|
2.2.2 Các hàm vẽ đối tượng
Để vẽ được các đối tượng theo phép ánh xạ (2.1) lên màn hình hoặc
các thiết bị xuất khác, trước hết ta phải xây dựng được một phần tử đồ họa.
Đầu vào của hàm này sẽ là phần tử đồ họa cần vẽ cùng các thuộc tính của nó,
đầu ra là hình ảnh của phần tử đó thể hiện trên các thiết bị xuất.
Hàm vẽ cơ bản nhất ra các thiết bị xuất màn hình và máy in là hàm vẽ
một điểm với các tọa độ X, Y với giá trị màu tương ứng. Trong Visual Basic,
chúng ta có thể sử dụng một số hàm có trong thư viện hàm của nó như: hàm
vẽ đoạn thẳng [Line (X1, Y1) - (X2, Y2)], đường tròn [Circle (X, Y), R]…
Chức năng của các hàm vẽ đối tượng lên các thiết bị xuất là sử dụng
công thức (2.1) để ánh xạ các thuộc tính hình học như tọa độ, kích thước lên
hệ tọa độ màn hình, sau đó với các hàm đồ họa được hỗ trợ bởi trình biên
dịch vẽ đối tượng lên màn hình hoặc máy in.
Lớp: Địa chính K50 19 SV: Nguyễn Thế
Lưu
Trường Đại học Mỏ_Địa chất Đồ án tốt nghiệp
Chương 3 - CƠ SỞ DỮ LIỆU BẢN ĐỒ SỐ ĐỊA CHÍNH

Trong ngành địa chính cần xây dựng “Cơ sở dữ liệu địa chính”. Cơ sở
dữ liệu này gồm hai phần cơ bản là cơ sở dữ liệu bản đồ địa chính và cơ sở
dữ liệu hồ sơ địa chính. Cơ sở dữ liệu địa chính là phần quan trọng của hệ

thống thông tin đất đai.
Cơ sở dữ liệu bản đồ địa chính tập hợp các thông tin không gian về vị
trí các thửa đất và các yếu tố liên quan cùng quan hệ giữa các yếu tố trong
không gian thực.
Cơ sở dữ liệu hồ sơ địa chính lưu trữ các thông tin về hồ sơ địa chính
cho từng thửa đất và chủ sử dụng như: số hiệu tờ bản đồ địa chính, số hiệu
thửa đất, diện tích thửa, loại đất, tên chủ sử dụng đất, địa chỉ, các thông tin
pháp lý, …
3.1 Phân loại dữ liệu
Dữ liệu bản đồ là những mô tả theo phương pháp số các hình ảnh của
bản đồ, chúng gồm toạ độ các điểm, quy luật (hay cấu trúc) và các ký hiệu
dùng để xác định một hình ảnh bản đồ cụ thể. Các phần mềm điều hành có
thể tạo ra hình ảnh bản đồ trên màn hình hoặc in ra giấy.
Trong bản đồ số nói chung, các dữ liệu được phân chia làm hai loại là
dữ liệu không gian và dữ liệu thuộc tính.
3.1.1 Dữ liệu không gian
Lớp: Địa chính K50 20 SV: Nguyễn Thế
Lưu
Trường Đại học Mỏ_Địa chất Đồ án tốt nghiệp
Dữ liệu không gian là dữ liệu dùng để thể hiện chính xác vị trí của đối
tượng trong không gian thực qua mô tả hình học, mô tả bản đồ và mô tả quan
hệ tương hỗ không gian (Topology). Dữ liệu không gian được thể hiện trên
bản đồ thông qua ba yếu tố hình học cơ bản là điểm, đường và vùng.
3.1.2 Dữ liệu thuộc tính
Dữ liệu thuộc tính còn được gọi là dữ liệu phi không gian, đó là các dữ
liệu thể hiện các thông tin về đặc điểm cần có của các yếu tố bản đồ. Chúng
ta cần phân biệt hai loại thuộc tính:
+ Thuộc tính định lượng gồm: kích thước, diện tích, độ nghiêng,
+ Thuộc tính định tính gồm: phân lớp, kiểu, màu sắc, tên, tích chất,
3.2 Cấu trúc dữ liệu

3.2.1 Khái niệm cấu trúc dữ liệu
Các đối tượng của bản đồ địa chính được mô tả bằng các cấu trúc dữ
liệu không gian. Cấu trúc dữ liệu không gian là một mô hình toán học mô tả
cách biểu diễn các đối tượng bản đồ dưới dạng số.
Để mô tả các đối tượng bản đồ, hiện nay tồn tại nhiều cấu trúc dữ liệu
không gian khác nhau. Chuẩn về cấu trúc dữ liệu không gian cho bản đồ địa
chính được xác định dựa trên các tính chất sau:
+ Tính chặt chẽ về mặt toán học.
+ Tính phổ biến, được sử dụng rộng rãi trong các cơ sở dữ liệu bản đồ
ở Việt nam và thế giới.
+ Thể hiện được các tính chất mang tính đặc thù của bản đồ địa chính
Việt nam.
Hiện tại có một số cấu trúc dữ liệu không gian sau:
+ Cấu trúc dữ liệu Vector
+ Cấu trúc dữ liệu Raster
Lớp: Địa chính K50 21 SV: Nguyễn Thế
Lưu
Trường Đại học Mỏ_Địa chất Đồ án tốt nghiệp
+ Cấu trúc dữ liệu Quatree
+ Cấu trúc dữ liệu mô hình số độ cao (Digital Elevation Mode DEM)
3.2.2 Cấu trúc dữ liệu cho cơ sở dữ liệu bản đồ địa chính
Đặc điểm của bản đồ địa chính là cấu trúc của các đối tượng đơn giản.
Đối tượng quan trọng nhất cho lưu trữ cũng như tra cứu, xử lý sau này là
thửa đất. Nguyên tắc lựa chọn cấu trúc dữ liệu cho cơ sở dữ liệu bản đồ địa
chính là cấu trúc này phải phản ánh được đối tượng thửa đất với đầy đủ đặc
điểm và tính chất của nó. Các yêu cầu về quản lý với các đối tượng bản đồ
địa chính gồm:
+ Đường ranh giới thửa cần được quản lý như một đối tượng thực sự
và có dữ liệu thuộc tính.
+ Thửa đất là một đối tượng kiểu vùng được định nghĩa bởi các đường

ranh giới thửa khép kín.
+ Thuộc tính quan trọng nhất của thửa đất là diện tích thửa. Diện tích
thửa sẽ bị sai lệch khi đường ranh giới thửa thể hiện bằng các đối tượng
đường không có diện tích mặc dù trong thực tế đường bờ này có chiều rộng
và có diện tích. Như vậy đường ranh giới thửa khi cần thiết cần được gán
thuộc tính là độ rộng bờ thửa để đảm bảo khi tính diện tích thửa được chính
xác.
+ Đường ranh giới thửa có thể là tham gia vào đường bao của thửa đất
với các đối tượng khác như đường giao thông, thuỷ văn.
+ Cấu trúc dữ liệu phải mô tả được quan hệ không gian giữa các đối
tượng thửa đất.
+ Quan hệ không gian giữa các thửa đất rất quan trọng đặc biệt là quan
hệ kề nhau, tiếp giáp nhau. Quan hệ kề nhau thể hiện không chỉ trong cơ sở
dữ liệu bản đồ địa chính mà còn thể hiện trong cơ sở dữ liệu hồ sơ địa chính
Lớp: Địa chính K50 22 SV: Nguyễn Thế
Lưu
Trường Đại học Mỏ_Địa chất Đồ án tốt nghiệp
dưới dạng các chủ sử dụng kề cận. Quan hệ kề nhau còn là căn cứ pháp lý để
xác định quyền sử dụng đất của chủ sử dụng.
+ Thửa đất là đối tượng bản đồ chính tham gia vào quá trình biến động
đất đai. Thửa đất có thể biến động về mặt hình học: biến dạng, chia thửa,
tách thửa hay biến động về mặt thuộc tính như thay đổi về loại đất, mục đích
sử dụng…Khi biến động, những thay đổi trên một thửa sẽ ảnh hưởng đến các
thửa lân cận.
+ Cơ sở dữ liệu bản đồ địa chính có đặc điểm là khối lượng dữ liệu
lớn, cấu trúc dữ liệu có khả năng tối ưu hoá về lưu trữ.
Xuất phát từ những yêu cầu trên của bản đồ địa chính, cấu trúc dữ liệu
Topology là cấu trúc phù hợp nhất mô tả các đối tượng bản đồ địa chính
trong cơ sở dữ liệu.
3.2.3 Các cấu trúc dữ liệu

Trong các cấu trúc dữ liệu không gian, các đối tượng bản đồ được qui
về 4 kiểu đối tượng hình học cơ bản:
+ Điểm (Point). Ví dụ: mốc địa giới, mốc qui hoạch.
+ Đường (Line). Ví dụ: đường ranh giới thửa, kênh 1 nét.
+ Vùng Polygon, Area). Ví dụ: thửa đất.
+ Chú thích, mô tả. Ví dụ : số hiệu thửa, tên xã.
3.2.3.1 Cấu trúc dữ liệu Spaghetti
Trong cấu trúc dữ liệu Spaghetti, đơn vị cơ sở là các cặp toạ độ trên
một không gian địa lý xác định. Do đó, mỗi đối tượng điểm được xác định
bằng một cặp tọa độ (x, y): mỗi đối tượng đường được xác định bằng một
chuỗi những cặp tọa độ (x
i
, y
i
); mỗi đối tượng vùng được biểu diễn bằng một
chuỗi những cặp tọa độ (x
j
, y
j
) với điểm đầu và điểm cuối trùng nhau.
Thí dụ:
Lớp: Địa chính K50 23 SV: Nguyễn Thế
Lưu
Trường Đại học Mỏ_Địa chất Đồ án tốt nghiệp
Hình 3.1 Minh họa cấu trúc dữ liệu Spaghetti
Bảng 3.1 Bảng mô tả cấu trúc dữ liệu Spaghetti
Đặc trưng Vị trí
Điểm A (x
A
, y

A
)
Điểm B (x
B
, y
B
)
Cung AB (x
A
, y
A
), (x
B
, y
B
)
Vùng a (x
A
, y
A
), (x
a1
, y
a1
), …, (x
a5
, y
a5
), (x
B

, y
B
), (x
A
, y
A
)
Vùng b (x
A
, y
A
), (x
b1
, y
b1
), (x
b2
, y
b2
), (x
b3
, y
b3
), (x
B
, y
B
), (x
A
, y

A
)
Đặc điểm: Cấu trúc Spaghetti không ghi nhận đặc trưng kề nhau của
hai vùng kề nhau, nghĩa là tại hai vùng kề nhau sẽ có hai cạnh chung kề
nhau, cạnh chung của hai vùng kề nhau là hai cạnh độc lập nhau. Ở thí dụ
trên vùng a và vùng b có chung cạnh AB. Như vậy cấu trúc mô tả thông tin
về quan hệ không gian không được mô tả một cách tường minh trong cấu
trúc dữ liệu Spaghetti. Các mối quan hệ này được suy ra từ vị trí toạ độ của
các đối tượng. Điều này có nghĩa là chúng ta cần phải có các thuật toán và
xây dựng các công cụ phần mềm để có được các quan hệ không gian giữa
các đối tượng. Đây chính là nhược điểm lớn nhất của cấu trúc dữ liệu
Spaghetti.
3.2.3.2 Cấu trúc dữ liệu Topology
Lớp: Địa chính K50 24 SV: Nguyễn Thế
Lưu
Trường Đại học Mỏ_Địa chất Đồ án tốt nghiệp
Topo là một lĩnh vực trong toán học: đại số Topo. Mục đích sử dụng
Topo để tạo nên một sự không thay đổi, giữ nguyên sự tương quan của các
đối tượng không gian (điểm, đoạn, vùng) trong các phép chuyển đổi hoặc
thay đổi tỉ lệ.
Đôi khi Topo còn được gọi là hình học về miếng cao su vì trong Topo
thì không có sự phân biệt giữa một đường hình vuông với một đường tròn,
đường hình tròn có thể được kéo co giãn để biến dạng thành hình vuông. Với
cái nhìn của Topo, một chiếc cốc trở thành vòng xuyến qua sự biến dạng
hình học bảo toàn các bất biến Topo. Cả chiếc cốc và bánh vòng đều có
những tính chất Topo hoàn toàn giống nhau.
Hình 3.2 Hình minh hoạ tính chất Topo
Topology giữ được tính không thay đổi hay bất biến của sự quan hệ
giữa các đối tượng không gian, cho phép mở rộng khả năng phân tích không
gian. Các phân tích không gian đó có thể là phân tích tính nằm kề, tính nối

tiếp, phân tích mạng và chồng lớp.
Kết quả phân tích không gian đó có thể giải quyết một số bài toán:
+ Tìm đường đi gắn nhất giữa hai địa điểm.
+ Xét mối quan hệ của vùng đó với các vùng nằm kề.
+ Tạo ra vùng mới từ việc biến đổi các vùng ban đầu mà không làm
mất sự tương quan giữa các đối tượng.
+ Ngoài ra, Topology cho phép kiểm tra chắc chắn các đối tượng
không gian, ví dụ các vùng chưa khép kín, mã trong một vùng bị thừa hoặc
có hai mã khác nhau hoặc một vùng nào đó thiếu mã.
Lớp: Địa chính K50 25 SV: Nguyễn Thế
Lưu