Nghiên cứu xây dựng công cụ tổng quát hóa tự động yếu tố dạng vùng từ bản đồ địa hình 1: 25 000 về 1: 50 000: Luận văn ThS. Khoa học trái đất: 60 44 02

ĐẠI HỌC QUỐC GIA HÀ NỘI
TRƯỜNG ĐẠI HỌC KHOA HỌC TỰ NHIÊN
---------------------

Bùi Thế Anh

NGHIÊN CỨU XÂY DỰNG CÔNG CỤ
TỔNG QUÁT HÓA TỰ ĐỘNG YẾU TỐ DẠNG VÙNG
TỪ BẢN ĐỒ ĐỊA HÌNH 1: 25 000 VỀ 1: 50 000

LUẬN VĂN THẠC SĨ KHOA HỌC

Hà Nội - 2016


ĐẠI HỌC QUỐC GIA HÀ NỘI
TRƯỜNG ĐẠI HỌC KHOA HỌC TỰ NHIÊN
---------------------

Bùi Thế Anh

NGHIÊN CỨU XÂY DỰNG CÔNG CỤ
TỔNG QUÁT HÓA TỰ ĐỘNG YẾU TỐ DẠNG VÙNG
TỪ BẢN ĐỒ ĐỊA HÌNH 1: 25 000 VỀ 1: 50 000
Chuyên ngành: Bản đồ, viễn thám và hệ thông tin địa lý
Mã số: 60440214

LUẬN VĂN THẠC SĨ KHOA HỌC
NGƯỜI HƯỚNG DẪN KHOA HỌC:

TS. Bùi Quang Thành

XÁC NHẬN HỌC VIÊN ĐÃ CHỈNH SỬA THEO GÓP Ý CỦA HỘI ĐỒNG

Giáo viên hướng dẫn

Chủ tịch hội đồng chấm luận văn
thạc sĩ khoa học

TS. Bùi Quang Thành

PGS.TS. Đinh Thị Bảo Hoa

Hà Nội - 2016


LỜI CAM ĐOAN
Tôi xin cam đoan đây là công trình nghiên cứu khoa học của riêng tôi dưới
sự hướng dẫn của TS. Bùi Quang Thành. Các số liệu sử dụng phân tích trong Luận
văn có nguồn gốc rõ ràng, đã công bố theo đúng quy định. Kết quả nghiên cứu trong
Luận văn do tôi tự tìm hiểu, phân tích một cách trung thực, khách quan. Các kết quả
này chưa từng được công bố trong bất kỳ nghiên cứu nào khác, không vi phạm bất
cứ điều gì trong luật sở hữu trí tuệ và pháp luật Việt Nam. Nếu sai tôi xin hoàn toàn
chịu trách nhiệm.
TÁC GIẢ LUẬN VĂN

Bùi Thế Anh


MỤC LỤC
MỤC LỤC ............................................................................................................................ 1
DANH MỤC BẢNG BIỂU................................................................................................. 3

DANH MỤC HÌNH VẼ ...................................................................................................... 4
BẢNG KÝ HIỆU CÁC CHỮ CÁI VIẾT TẮT ................................................................. 6
MỞ ĐẦU .............................................................................................................................. 7
Chương 1. TỔNG QUAN VỀ TỔNG QUÁT HÓA XÂY DỰNG
BẢN ĐỒ ĐỊA HÌNH ......................................................................................................... 12
1.1. Tổng quan về tổng quát hóa bản đồ ........................................................................... 12
1.1.1. Khái quát về tổng quát hóa bản đồ .................................................................. 12
1.1.2. Các hình thức tổng quát hóa bản đồ ............................................................... 19
1.1.3. Các yếu tố ảnh hưởng đến tổng quát hóa bản đồ ........................................... 21
1.1.4. Các phương pháp xác định chỉ tiêu tổng quát hóa ......................................... 25
1.2. Tổng quan tình hình nghiên cứu trên thế giới và ở Việt Nam ................................. 30
1.2.1. Tình hình nghiên cứu, ứng dụng tổng quát hóa tự động trên thế giới........... 30
1.2.2. Tình hình nghiên cứu, ứng dụng tổng quát hóa tự động tại Việt Nam .......... 31
Chương 2. ỨNG DỤNG THUẬT TOÁN TRONG TỔNG QUÁT HÓA
YẾU TỐ ĐỊA LÝ XÂY DỰNG BẢN ĐỒ ĐỊA HÌNH .................................................. 34
2.1. Đặc điểm tổng quát hóa một số yếu tố nội dung cơ bản của bản đồ địa hình ......... 34
2.1.1. Tổng quát hóa hệ thống thủy văn và các đối tượng liên quan trên
bản đồ địa hình ................................................................................................................... 34
2.1.2. Tổng quát hóa hình thái địa hình trên bản đồ địa hình.................................. 40
2.1.3. Tổng quát hóa yếu tố thực vật trên bản đồ địa hình ....................................... 48
2.1.4. Tổng quát hóa vùng dân cư trên bản đồ địa hình........................................... 49
2.1.5. Tổng quát hóa đường giao thông trên bản đồ địa hình ................................. 55
2.1.6. Tổng quát hóa ranh giới hành chính và tường rào trên bản đồ địa hình .... 58
2.2. Thuật toán trong tổng quát hóa dữ liệu dạng vùng ................................................... 59
2.2.1. Các bài toán và phương pháp tổng quát hóa dữ liệu dạng vùng .................. 59
2.2.2. Thuật toán tổng quát hóa dữ liệu đối tượng dạng vùng ................................. 65

1

Chương 3. THỬ NGHIỆM CÔNG CỤ TỔNG QUÁT HÓA TỰ ĐỘNG
YẾU TỐ DẠNG VÙNG ................................................................................................... 79
3.1. Khái quát khu vực thử nghiệm ................................................................................... 79
3.2. Cấu trúc và yêu cầu dữ liệu ........................................................................................ 79
3.3. Xây dựng công cụ tổng quát hóa dạng vùng ............................................................. 82
3.3.1. Ngôn ngữ lập trình ............................................................................................ 82
3.3.2. Xây dựng công cụ.............................................................................................. 87
3.4. Kết quả thử nghiệm và đánh giá................................................................................. 90
3.4.1. Thử nghiệm 1: Lọc vùng theo ngưỡng diện tích ............................................. 90
3.4.2. Thử nghiệm 2: Giản lược đỉnh với ngưỡng cho trước ................................... 93
3.4.3. Thử nghiệm 3: Xương hóa vùng bằng thuật toán Delaunay.......................... 96
KẾT LUẬN ......................................................................................................................101
TÀI LIỆU THAM KHẢO ...............................................................................................103
PHỤ LỤC

2


DANH MỤC BẢNG BIỂU
Bảng 1.1. Trọng tải của bản đồ địa hình....................................................................... 25
Bảng 1.2. Trọng tải giới hạn của bản đồ ...................................................................... 28
Bảng 2.1. Lựa chọn sông ngòi theo mật độ .................................................................. 38
Bảng 2.2. Phân loại địa hình theo độ cao ..................................................................... 40
Bảng 2.3. Quy định về khoảng cao đề giữa các đường bình độ cơ bản trên
các bản đồ địa hình ........................................................................................................ 42
Bảng 2.4. Số lượng đường bình độ con giữa hai đường bình độ cái ........................... 45
Bảng 2.5. Nguyên tắc khái quát hợp nhất phân loại đất và thực vật ........................... 49
Bảng 2.6. Chỉ tiêu lựa chọn điểm dân cư ..................................................................... 51
Bảng 2.7. Qui định về độ rộng của đường phố ............................................................ 53
Bảng 2.8. Trọng tải đường giao thông trên bản đồ địa hình ........................................ 57

3


DANH MỤC HÌNH VẼ
Hình 2.1. Mạng lưới thủy văn phục vụ khái quát hình thái địa hình trên bản đồ
tỷ lệ 1:100000 và 1:1000000 ........................................................................................ 44
Hình 2.2. Khe chủ yếu và khe thứ yếu. Khe số 1 và 3 - khe thứ yếu; khe số 2
và 4 - khe chủ yếu ......................................................................................................... 45
Hình 2.3. Khái quát hình dạng của khe. Nét 2 và 3 vẽ sai (làm rộng khe).
nét 1 vẽ đúng ................................................................................................................. 45
Hình 2.4. Sơ đồ cấu trúc và thứ tự khái quát hoá hình thái địa hình ........................... 47
Hình 2.5. Kích thước nhỏ nhất của đồ hình mặt bằng ................................................. 50
Hình 2.6. Mối quan hệ nhà đen với đường giao thông ................................................ 54
Hình 2.7. Mô tả phương pháp Collapse (co rút) .......................................................... 62
Hình 2.8. Mô tả phương pháp Displacement(dịch chuyển) ......................................... 62
Hình 2.9. Mô tả phương pháp Elimination (loại trừ) ................................................... 63
Hình 2.10. Mô tả phương pháp Exaggeration (phóng lên) .......................................... 63
Hình 2.11. Mô tả phương pháp Simplification (đơn giản hóa) ................................... 63
Hình 2.12. Mô tả phương pháp Split (tách).................................................................. 63
Hình 2.13. Mô tả phương pháp Agglomeration (tập hợp) ........................................... 64
Hình 2.14. Mô tả phương pháp Aggregation (tích tụ) ................................................. 64
Hình 2.15. Mô tả phương pháp Amalgamation (hợp nhất) ......................................... 64
Hình 2.16. Mô tả phương pháp Dissolve (phân hủy) ................................................... 64
Hình 2.17. Mô tả phương pháp Merging (nhập) .......................................................... 65
Hình 2.18. Mô tả phương pháp đơn giản hóa cấu trúc (đơn giản hóa cấu trúc) ......... 65
Hình 2.19. Mô tả phương pháp Typification (vật tiêu biểu) ........................................ 65
Hình 2.20. Mô tả thuật toán Vertices Reduce .............................................................. 67
Hình 2.21. Mô tả thuật toán Douglas - Peucker ........................................................... 69
Hình 2.22. Mô tả quá trình thuật toán giản lược đỉnh .................................................. 70

Hình 2.23. Thuật toán dòng quét .................................................................................. 72
Hình 2.24. Ý tưởng thuật toán dòng quét ..................................................................... 73
Hình 2.25. Vòng tròn kiểm tra điều kiện Delaunay ..................................................... 75

4


Hình 2.26. Ứng dụng tam giác Delaunay ..................................................................... 75
Hình 2.27. Chuỗi sự kiện thực thi thuật toán Delaunay............................................... 76
Hình 2.28. Mô tả cạnh thật và cạnh ảo ......................................................................... 77
Hình 2.29. Minh họa tìm kiếm trên cây nhị phân ........................................................ 78
Hình 3.1. Mô hình chức năng phần mềm tổng quát hóa yếu tố dạng vùng ................ 90
Hình 3.2. Dữ liệu đầu vào lọc ngưỡng diện tích .......................................................... 91
Hình 3.3. Kết quả TQH lọc vùng theo ngưỡng diện tích ............................................. 92
Hình 3.4. Phương pháp xử lí quan hệ dữ liệu lọc ngưỡng diện tích ............................ 93
Hình 3.5. Dữ liệu đầu vào TQH giản lược đỉnh ........................................................... 94
Hình 3.6. Kết quả TQH giản lược đỉnh ........................................................................ 94
Hình 3.7. Thành phần TQH giản lược đỉnh.................................................................. 95
Hình 3.8. Tạo lưới tam giác Delaunay và xương hóa đối tượng ................................. 97
Hình 3.9. Xương hóa đối tượng độc lập ....................................................................... 97
Hình 3.10. Dữ liệu gốc sông suối 4 mảnh tỉ lệ 1: 25 000 khu vực tỉnh Sơn La .......... 98
Hình 3.11. Kết quả chạy tự động TQH dữ liệu sông suối từ 1: 25 000 về 1: 50 000
khu vực mảnh 5851-II tỉnh Sơn La (chưa biên tập) ..................................................... 99
Hình 3.12. Kết quả thử nghiệm chạy tự động TQH dữ liệu sông suối từ 1: 25 000
về 1: 50 000 khu vực mảnh 5851-II tỉnh Sơn La (đã biên tập).................................. 100

5


BẢNG KÝ HIỆU CÁC CHỮ CÁI VIẾT TẮT

KÍ HIỆU

DIỄN GIẢI

BĐ/ Bđ

Bản đồ

CSDL/csdl

Cơ sở dữ liệu

TQH

Tổng quát hóa

TQHDLBĐ

Tổng quát hóa dữ liệu bản đồ

S

Diện tích

Geodatabase

Cơ sở dữ liệu địa lý

Feature Dataset

Tập (chủ đề) đối tượng địa lý

Feature Class

Lớp đối tượng địa lý

6


MỞ ĐẦU
1. Tính cấp thiết của đề tài
Trên thế giới và ở Việt Nam hiện nay, các cơ quan đo đạc bản đồ quốc gia và
các nhà cung cấp dữ liệu địa lý khác thường quản lý một hoặc nhiều cơ sở dữ liệu
(CSDL) có nguồn gốc là các bản đồ địa hình, địa lý tỷ lệ khác nhau. Quản lý các cơ
sở dữ liệu đa tỷ lệ như vậy có các ưu điểm như đáp ứng nhanh chóng các yêu cầu
đối với dữ liệu bản đồ ở các tỷ lệ khác nhau, đặc biệt là để phục vụ việc thành lập
và cung cấp bản đồ số hoặc giấy, tiết kiệm thời gian và kinh phí cho thành lập và
bảo trì CSDL phủ trùm tỷ lệ lớn... Các CSDL đa tỷ lệ cũng có những nhược điểm
như cồng kềnh, không đảm bảo tính đồng nhất, đồng thời, khó khăn về kỹ thuật và
kinh tế khi hiệu chỉnh cập nhật.
Trong tương lai, CSDL địa lý quốc gia cần phải có khả năng đáp ứng các yêu
cầu, mục đích sử dụng khác nhau. Một trong các xu hướng ở các nước tiên tiến
trong thời gian tới là xây dựng CSDL phủ trùm duy nhất. Do những lý do kinh tế và
kỹ thuật, tỷ lệ (hay mức độ chi tiết) cũng như chất lượng dữ liệu của CSDL phủ
trùm không nhất thiết và cũng không thể đồng nhất trên toàn bộ lãnh thổ, song
CSDL phải là duy nhất, là dữ liệu cơ bản để thành lập tất cả các bản đồ tỷ lệ nhỏ
hơn và các tập dữ liệu (datasets) có mức độ chi tiết thấp hơn. Từ CSDL phủ trùm
chiết xuất dữ liệu và xây dựng nên bản đồ ở các dãy tỷ lệ khác nhau. Vì vậy, tổng
quát hóa (TQH) yếu tố địa lý, đặc biệt là các giải pháp tổng quát hóa tự động trở

thành bài toán cơ bản trong xây dựng bản đồ đa tỷ lệ. Để CSDL phủ trùm hoạt động
hiệu quả cần phải có các giải pháp TQH tự động. Các mô hình ứng dụng và kết quả
nghiên cứu trong lĩnh vực tổng quát hóa tự động đã được các cơ quan đo đạc bản đồ
quốc gia một số nước phát triển áp dụng trong thực tế sản xuất.
Để phục vụ TQH tự động, việc ứng dụng mô hình thuật toán là yêu cầu cơ
bản. Các phần mềm thương mại được ứng dụng rộng rãi như ArcGIS, Lorik,
Paronama đã sử dụng rất nhiều mô hình thuật toán cho cả yếu tố dạng điểm, đường,
vùng. Tuy nhiên, với sự đa dạng về quy định và tính phức tạp của dữ liệu, các mô

7


hình thuật toán TQH đã và đang sử dụng vẫn chưa thể đáp ứng đầy đủ yêu cầu, đặc
biệt là một số vấn đề như chưa giải quyết được mô hình thuật toán tối ưu đối với
TQH dạng vùng hình tuyến về đỉnh và tim đối tượng, chưa giải quyết được mô hình
quan hệ dữ liệu. Trong nước, các kết quả nghiên cứu cũng đã bổ sung rất nhiều mô
hình và ứng dụng TQH, tuy nhiên, TQH tự động sông 2 nét về sông 1 nét (dạng
vùng sang dạng tuyến) vẫn chưa được xây dựng mô hình TQH tự động.
Những yêu cầu về TQH tự động càng cấp thiết trong bối cảnh Việt Nam
chuẩn bị xây dựng cơ sở hạ tầng dữ liệu không gian quốc gia, mà trước hết phải xây
dựng và ứng dụng tốt mô hình thuật toán trong TQH khi xây dựng bản đồ địa hình.
Bên cạnh các yêu cầu về độ tin cậy, tính đồng nhất và tính cập nhật của dữ liệu, hạ
tầng cơ sở dữ liệu không gian cần phải cung cấp các công cụ TQH có mức độ tự
động cao, có thể đáp ứng nhanh chóng các yêu cầu đa dạng của người sử dụng về tỷ
lệ, phạm vi, chuyên đề, mức độ chi tiết.
Một số phần mềm thương mại lớn như: ArcGIS của hãng ESRI (Mỹ),
Lorik của hãng Lorence (Pháp), Panorama của CHLB Nga... chưa thể giải quyết
triệt để các bài toán TQH phù hợp với dữ liệu địa lý và đáp ứng các quy định kĩ
thuật thành lập cơ sở dữ liệu bản đồ ở Việt Nam. Các nghiên cứu trong nước mới
chủ yếu nghiên cứu lý thuyết về thuật toán TQH, một số ứng dụng phần mềm đã

xây dựng mới chỉ giải quyết các bài toán cụ thể rời rạc dựa trên mã nguồn có
sẵn, chưa có một phần mềm và hệ thống nào hoàn chỉnh mang tính mở để trên cơ
sở đó phát triển, xây dựng một hệ thống phần mềm có thể giải quyết cơ bản các
bài toán về TQH dữ liệu bản đồ. Qua nghiên cứu, tìm hiểu những nội dung trên
thì chưa có nghiên cứu nào về tổng quát hóa yếu tố dạng vùng sang dạng tuyến
và cũng chưa có công cụ phần mềm tự động nào về nội dung này. Từ các vấn đề
đã đặt ra, tôi chọn đề tài “Nghiên cứu xây dựng công cụ tổng quát hóa tự động
yếu tố dạng vùng từ bản đồ địa hình 1: 25 000 về 1: 50 000”. Trên cơ sở đó xây
dựng công cụ TQH tự động cho tất cả các đối tượng dạng vùng sang dạng tuyến
ở các tỉ lệ khác nhau.

8


2. Mục tiêu nghiên cứu
Nghiên cứu xây dựng công cụ TQH tự động yếu tố dạng vùng từ bản đồ địa
hình 1: 25.000 về 1: 50 000 trên cơ sở ứng dụng mô hình thuật toán.
3. Nhiệm vụ nghiên cứu
Đề tài “Nghiên cứu xây dựng công cụ tổng quát hóa tự động yếu tố dạng
vùng từ bản đồ địa hình 1: 25 000 về 1: 50 000” đặt ra những nhiệm vụ sau:
- Tổng quan về TQH bản đồ, các dạng TQH dữ liệu địa lý (tập trung vào yếu
tố dạng vùng).
- Nghiên cứu các mô hình thuật toán cơ bản và phát triển một số công cụ
TQH tự động yếu tố dạng vùng xây dựng bản đồ địa hình.
- Thử nghiệm xây dựng công cụ TQH tự động yếu dạng vùng sang dạng
tuyến bản đồ địa hình tỉ lệ 1: 50 000 từ dữ liệu bản đồ địa hình 1: 25 000 trên nền
Dot Net, ngôn ngữ lập trình C#, bộ thư viện ArcEngine của ArcGIS, sử dụng kỹ
thuật tìm xương (tim) đối tượng, xây dựng lưới tam giác Delaunay trong mô hình
TIN (Triangle Irregular Nework - lưới tam giác bất quy tắc).
- Đánh giá kết quả thử nghiệm.

4. Đối tượng và phạm vi nghiên cứu
Đối tượng nghiên cứu: Đối tượng dạng vùng hình tuyến, cụ thể là đối tượng
sông suối trên bản đồ tỷ lệ 1: 25 000.
Phạm vi nghiên cứu: Khu vực tỉnh Sơn La.
Phạm vi nội dung nghiên cứu:
+ Thực hiện nghiên cứu TQH vùng hình tuyến và thử nghiệm xây dựng công
cụ TQH tự động sông suối dạng vùng tỷ lệ 1: 25 000 về dạng tuyến tỷ lệ 1: 50 000
khu vực tỉnh Sơn La. (Đề tài sử dụng 4 mảnh bản đồ tỷ lệ 1:25 000 để thử nghiệm
TQH về 01 mảnh tỷ lệ 1:50 000)
+ Luận văn nghiên cứu các mô hình thuật toán TQH và giới hạn xây dựng
công cụ TQH tự động các yếu tố vùng sang dạng tuyến dựa trên quy định bản đồ tỷ
lệ 1: 50 000 của Bộ Tài nguyên và môi trường.

9


5. Phương pháp nghiên cứu
- Về lý thuyết
+ Phương pháp phân tích và tổng hợp tài liệu: Nghiên cứu các tài liệu, lý
luận khác nhau về TQH nói chung và TQH yếu tố dạng vùng nói riêng ở trong và
ngoài nước, từ đó phân tích chúng dưới nhiều góc độ khác nhau phù hợp với yêu
cầu dữ liệu và quy định bản đồ ở Việt Nam. Tổng hợp các phân tích đưa ra một số
thuật toán tối ưu và phù hợp làm cơ sở xây dựng chương trình tự động.
Đề tài tập trung về vấn đề: Nâng cao hiệu quả và tối ưu hóa một số thuật toán
bằng việc kết hợp hoặc bổ sung các tiêu chí đầu vào thuật toán (VD: Giản lược
đỉnh, xương hóa đối tượng vùng thành dạng tuyến).
+ Phương pháp mô hình hóa: Từ những yêu cầu và quy định đối với TQH và
cấu trúc dữ liệu các tỉ lệ, nghiên cứu đưa ra những mô hình, công thức chung nhất
về TQH đối tượng dạng vùng. TQH các lớp đối tượng cụ thể sẽ lựa chọn từ hệ
thống công thức trên.

Đưa ra sơ đồ thuật toán hoặc giả mã mô tả thuật toán.
- Về thực nghiệm
+ Phương pháp thực nghiệm khoa học: Nghiên cứu, tìm hiểu các đề tài khoa
học và thử nghiệm của các tác giả về TQH tự động đối tượng dạng vùng, đưa ra
những nhận định, đánh giá và hướng giải quyết của luận văn.
+ Phương pháp chuyên gia: Tham khảo ý kiến của các chuyên gia, giáo viên
hướng dẫn để đưa ra các hướng giải quyết và nội dung nghiên cứu phù hợp với nội
dung đề tài và phạm vi luận văn.
6. Cơ sở tài liệu thực hiện Luận văn
- Các báo cáo kết quả nghiên cứu của đề tài cấp nhà nước, cấp đơn vị
chuyên ngành.
- Các giáo trình tổng quát hóa xây dựng cơ sở dữ liệu và thành lập bản đồ
địa hình.
- Tài liệu chuyên ngành của các chuyên gia, giáo viên hướng dẫn.
- Dữ liệu nền địa lý do Cục bản đồ xây dựng tỷ lệ 1: 25 000 khu vực tỉnh
Sơn La.

10


7. Ý nghĩa khoa học và tính thực tiễn của Luận văn
- Ý nghĩa khoa học
Kết quả nghiên cứu về lý luận của Luận văn góp phần xây dựng cơ sở khoa
học trong việc xây dựng các công cụ tổng quát hóa tự động cho các đối tượng địa
lý. Trong phạm vi nghiên cứu của Luận văn đã giúp làm sáng tỏ phần xây dựng các
công cụ tổng quát hóa tự động các yếu tố vùng sang dạng tuyến đáp ứng yêu cầu từ
cơ sở dữ liệu phủ trùm chiết xuất dữ liệu và xây dựng nên bản đồ ở các dãy tỷ lệ
khác nhau.
- Ý nghĩa thực tiễn
Kết quả thực nghiệm của Luận văn là tài liệu tham khảo cho việc xây dựng

công cụ TQH tự động các yếu tố vùng sang dạng tuyến tỷ lệ 1: 25 000 về dạng
tuyến tỷ lệ 1: 50 000.
8. Bố cục của luận văn
Ngoài phần mở đầu, kết luận và kiến nghị, tài liệu tham khảo và phụ lục, nội
dung của luận văn được trình bày trong 3 chương:
Chương 1: Tổng quan về tổng quát hóa xây dựng bản đồ địa hình
Chương 2: Ứng dụng thuật toán trong tổng quát hóa yếu tố địa lý xây dựng
bản đồ địa hình
Chương 3: Thử nghiệm công cụ tổng quát hóa tự động yếu tố dạng vùng.

11


Chương 1. TỔNG QUAN VỀ TỔNG QUÁT HÓA XÂY DỰNG
BẢN ĐỒ ĐỊA HÌNH
1.1. Tổng quan về tổng quát hóa bản đồ
1.1.1. Khái quát về tổng quát hóa bản đồ
Việc xây dựng quy trình công nghệ xây dựng cơ sở dữ liệu sau đó tiến hành
chiết xuất bản đồ các tỉ lệ khác nhau đã được thực hiện ở nhiều nơi trên thế giới. Ở
Việt Nam, trong vài năm trở lại đây chúng ta mới bắt đầu hiện thực hóa phương
pháp làm này. Các khái niệm từ đó mới được phân biệt rõ ràng giữa dữ liệu và bản
đồ, giữa cơ sở dữ liệu và bản đồ trình bày. Trong Luận văn, tác giả nghiên cứu thuật
toán tổng quát hóa về mặt dữ liệu của các đối tượng dạng vùng, làm cơ sở xây dựng
các cơ sở dữ liệu tỉ lệ nhỏ hơn từ cơ sở dữ liệu lớn hơn.
a) Khái niệm tổng quát hóa bản đồ
Tổng quát hoá bản đồ là phương pháp đặc biệt để lựa chọn và khái quát các
yếu tố nội dung bản đồ, làm sáng tỏ và biểu thị lên bản đồ các đặc điểm đặc trưng,
những nét cơ bản, điển hình của đối tượng, hiện tượng và mối tương tác giữa chúng
với nhau, làm nổi bật các qui luật tự nhiên và kinh tế xã hội. Bản đồ phải phản ánh
được đặc trưng cơ bản của hình dáng, số lượng, chất lượng và mối quan hệ tương

hỗ của các yếu tố nội dung - phản ánh được các yếu tố địa lí tự nhiên và kinh tế xã
hội của khu vực thành lập bản đồ. Tổng quát hoá bản đồ giải quyết mâu thuẫn giữa
tính vô hạn và phức tạp của các đối tượng nghiên cứu với tính có hạn và đơn giản
của các phương pháp biểu thị bản đồ.
Thuật ngữ tổng quát hoá - generalization - bắt nguồn từ tiếng la tinh
generalis có nghĩa là cái chung, cái chủ yếu. Có nhiều khái niệm, định nghĩa khác
nhau về tổng quát hóa bản đồ đã được các nhà bản đồ đưa ra trong các công trình
nghiên cứu. Có thể kể đến:
- Dvorak (1964): Tổng quát hóa bản đồ là quá trình giải quyết việc lựa
chọn những đối tượng chính trong thế giới thực dựa trên cơ sở khoa học và phản
ánh chúng trên lên bản đồ với những nét đặc trưng [sđd, 4,10].

12


- Sukhốp (1970): Tổng quát hóa bản đồ là quá trình giải quyết việc lựa chọn
những đối tượng chính trong thế giới thực dựa trên cơ sở khoa học và phản ánh
chúng lên trên bản đồ với những nét đặc trưng [sđd, 4,10].
- Weibel anh Dutton (1999): Tổng quát hoá bản đồ có nhiệm vụ giảm bớt sự
phức tạp trên một bản đồ trong quá trình thu nhỏ tỷ lệ bản đồ, làm nổi bật các yếu
tố cần thiết trong khi loại trừ các yếu tố không quan trọng, duy trì mối quan hệ hợp
lý và rõ ràng giữa các đối tượng bản đồ và bảo toàn tính thẩm mỹ cao [sđd, 4,11].
- Hiệp hội bản đồ thế giới (ICA, 1973) đưa ra khái niệm tổng quát hóa bản
đồ là chọn lựa và đơn giải hóa sự thể hiện các chi tiết để phù hợp với tỷ lệ hoặc mục
đích của bản đồ.
- Musti và nnc (2000): Quá trình tổng quát hóa đi từ việc mô tả chi tiết một
đối tượng địa lý, xem xét tới mỗi phần của đối tượng, tới việc mô tả đối tượng một
cách trừu tượng hơn và chỉ giữ lại các đặc tính của đối tượng cần thiết cho người sử
dụng bản đồ.
- PGS.TS Nhữ Thị Xuân, Giáo trình Bản đồ địa hình (2006): Tổng quát hoá

bản đồ là phương pháp đặc biệt để lựa chọn và khái quát các yếu tố nội dung bản
đồ, làm sáng tỏ và biểu thị lên bản đồ các đặc điểm đặc trưng, những nét cơ bản,
điển hình của đối tượng, hiện tượng và mối tương quan giữa chúng với nhau, làm
nổi bật các qui luật tự nhiên và kinh tế xã hội.
- TS. Đổng Thị Bích Phương và nnc (2009): Tổng quát hóa bản đồ là sự lựa
chọn và khái quát các đối tượng được thể hiện trên bản đồ phù hợp với mục đích sử
dụng, nội dung, tỷ lệ bản đồ và đặc điểm lãnh thổ được thể hiện trên bản đồ.
Như vậy, TQH bản đồ nhằm mục đích lựa chọn giữ lại các yếu tố chủ yếu,
quan trọng và cần thiết. Do trong thực tế có rất nhiều yếu tố tự nhiên và xã hội phức
tạp, trong khi đó bản đồ là hình thức thu nhỏ không thể biểu thị hết chúng được.
Việc lựa chọn giữ lại các yếu tố liên quan tới nội dung vì bản đồ có nhiều loại, mỗi
loại có mục đích, yêu cầu riêng, nên cũng không cần thiết biểu thị tất cả các yếu tố
mặt đất lên bản đồ.

13


Tổng quát hoá được thực hiện thông qua khái quát hoá các đặc trưng chất
lượng, số lượng của các đối tượng, hiện tượng, biến đổi các khái niệm riêng thành
khái niệm chung, lược bỏ các chi tiết thứ yếu để phản ánh các đặc điểm cơ bản.
Tổng quát hoá bản đồ không chỉ đơn thuần là lược bỏ những thông tin không
cần thiết mà còn là sự tổng hợp tạo ra các thông tin mới đặc trưng cho đối tượng.
Mức độ tổng quát hoá càng cao thì càng làm nổi bật những đặc điểm quan trọng của
đối tượng, chỉ rõ các qui luật phân bố, phát triển và mối quan hệ tương tác giữa các
sự vật, hiện tượng. Chất lượng tổng quát hoá bản đồ phụ thuộc vào trình độ hiểu
biết, kinh nghiệm của người thành lập về các đối tượng và hiện tượng thể hiện trên
bản đồ.
Tổng quát hóa đóng vai trò vô cùng quan trọng trong quá trình thành lập bản
đồ, vì trên bề mặt trái đất có rất nhiều yếu tố tự nhiên và kinh tế xã hội mà bản đồ
không thể biểu thị hết được nên phải chọn các yếu tố chủ yếu và khái quát các đặc

trưng về hình dạng, số lượng, chất lượng các yếu tố nội dung cho phù hợp với mục
đích nội dung và tỷ lệ bản đồ.
b) Tổng quát hóa dữ liệu bản đồ
Tổng quát hóa dữ liệu bản đồ (TQHDLBD) sử dụng các công cụ có tích hợp
các thuật toán tổng quát hóa cho dữ liệu bản đồ để lựa chọn và khái quát các yếu tố
nội dung dữ liệu bản đồ, làm sáng tỏ và biểu thị lên bản đồ các đặc điểm đặc trưng,
những nét cơ bản, điển hình của đối tượng, hiện tượng và mối tương quan giữa
chúng với nhau, làm nổi bật các quy luật tự nhiên và kinh tế xã hội.
TQHDLBD nhằm mục đích lựa chọn giữ lại các yếu tố chủ yếu, quan trọng
và cần thiết vì mặt đất có rất nhiều yếu tố tự nhiên và xã hội phức tạp trong khi đó
bản đồ là hình thức thu nhận thì không thể biểu thị hết chúng được, lựa chọn giữ lại
các yếu tố liên quan tới nội dung vì bản đồ có nhiều loại, mỗi loại mục đích, yêu
cầu riêng, nên cũng không cần thiết biểu thị tất cả các yếu tố mặt đất lên bản đồ,
khái quát để phản ánh các đặc trưng cơ bản điển hình và mối quan hệ phân bố tương
đối của các yếu tố nội dung, do thực tế bản đồ có hạn, không thể biểu thị nguyên
vẹn các hình dạng đặc trưng, số lượng và chất lượng của các yếu tố ngoài thực địa
lên trên bản đồ.

14


TQHDLBD giải quyết được mâu thuẫn giữa tính vô hạn và phức tạp của các
yếu tố trên mặt đất với tính có hạn và đơn giản với phương pháp biểu thị trên bản
đồ. Phản ánh được đặc trưng cơ bản của hình dáng, số lượng, chất lượng và mối
quan hệ tương đối của các yếu tố nội dung. Phản ánh được các yếu tố địa hình, địa
lý tự nhiên và kinh tế xã hội của khu vực thành lập.
Quy luật tự nhiên được phản ánh trên bản đồ không chỉ nhờ vào đặc trưng
trừu tượng hóa mà còn biểu thị các đối tượng riêng biệt và hiện tượng bằng các
phương tiện đồ thị ở dạng ký hiệu. Trong TQHDLBD, khái quát khái niệm về các
đối tượng bản đồ bằng cách logic chuyển từ khái niệm riêng sang khái niệm chung,

từ nhỏ sang lớn, từ chi tiết sang tổng thể, loại bỏ những dấu hiệu không cần thiết,
phù hợp với mục đích sử dụng và tỷ lệ bản đồ. Muốn vậy, cần phải nghiên cứu mọi
khía cạnh và mối tương quan giữa các đối tượng. Để đạt được điều này một cách
toàn vẹn quả là không dễ. Song có thể hiểu rằng tổng thể các khía cạnh của đối
tượng, hiện tượng và mối tương quan giữa chúng là sự thật thực tế.
Nguyên tắc TQHDLBD xuất phát từ cơ sở nghiên cứu mối tương quan và
các khía cạnh của các đối tượng và hiện tượng cần đưa lên bản đồ. Đó là các vấn đề
về sự thống nhất, sự đầy đủ của nội dung bản đồ và trình tự tổng quát hóa.
Sự thống nhất là sự biểu thị trên bản đồ các đối tượng và hiện tượng tương
ứng với mối tương quan thực tế. Ví dụ, sự thống nhất về hình vẽ giữa các yếu tố
mặt đất và mối tương quan giữa chúng khi thành lập bản đồ địa hình, như giữa các
yếu tố hệ thủy văn với yếu tố hình thái địa hình. Sự đặc trưng thống nhất ở đây là
đặc trưng mối tương quan giữa chúng với nhau. Một mặt, cấu trúc hình thái địa hình
và độ nghiêng của mặt đất phối hợp với điều kiện khí hậu và các yếu tố khác hình
thành lên lưu vực sông, mặt khác, các con sông tạo nên các thung lũng, làm thay
đổi và tạo nên hình thái địa hình. Từ những đặc trưng mối tương quan giữa hình thái
địa hình và sông ngòi xảy ra đặc điểm nhất trí hình vẽ giữa mạng lưới sông ngòi và
đường bình độ. Cũng như đặc trưng phát triển sông ngòi và mối tương quan giữa
chúng với thung lũng được phản ánh qua sự nhất trí tương quan giữa hình vẽ lòng
sông và đường bình độ, phụ thuộc và đặc điểm của mặt đất, trên bản đồ thể hiện
bằng các đường bình độ gẫy góc, khum tròn hay thoai thoải kéo dài…

15


Ngoài ra, sự nhất trí còn được thể hiện giữa các khu vực biểu thị trên bản đồ,
người làm bản đồ phải phản ánh được mối tương quan giữa các dạng địa hình và
cảnh quan khác nhau của mặt đất thông qua đặc trưng hình vẽ bản đồ. Khi thành lập
bản đồ gồm nhiều tờ, cần chú ý sự nhất trí giữa các tờ với nhau để khi ghi chép lại
chúng có thể thống nhất về nội dung, hình vẽ, không bị biến dạng về mối tương

quan giữa các phần tử của bản đồ. Sự nhất trí thể hiện cả ở trên những bản đồ cùng
loại nhưng khác nhau về tỷ lệ, các đối tượng được lựa chọn đưa bản đồ tỷ lệ lớn
cũng sẽ là những đối tượng được biểu thị trên bản đồ tỷ lệ nhỏ, kích thước và hình
dạng của ký hiệu biểu thị chúng về cơ bản cũng phải tương ứng.
Các hiện tượng càng liên quan tương hỗ với nhau, thì khi tổng quát hóa càng
phải dựa trên cơ sở nghiên cứu khoa học các khía cạnh của hiện tượng. Khi
TQHDLBD, nếu bỏ đi và khái quát sẽ làm nghèo nội dung bản đồ, còn nếu giữ lại
nhiều quá sẽ làm rối bản đồ, các yếu tố phụ sẽ làm nhiều các yếu tố quan trọng làm
người đọc bản đồ khó phát hiện ra quy luật phát triển của hiện tượng.
Tính đầy đủ của nội dung bản đồ cũng là một trong những nguyên tắc quan
trọng nhất của tổng quát hóa bản đồ. Để đạt được việc này một cách toàn vẹn rất
khó, bởi tính đầy đủ của nội dung bản đồ phụ thuộc vào mục đích sử dụng bản đồ,
đề cương thành lập bản đồ, điều kiện kỹ thuật thực hiện…, nhưng mỗi lần thành lập
bản đồ đều phải cố gắng đạt được mức cao nhất. Tính đầy đủ của nội dung bản đồ
phải vừa chi tiết nhưng lại vừa trực quan, dễ đọc. Bản đồ quá chi tiết, đầy đủ sẽ làm
mất tính dễ đọc và ngược lại. Do vậy, khi thành lập bản đồ, cần đưa các yếu tố nội
dung lên bản đồ theo trình tự mức độ quan trọng và độ lớn (tùy thuộc vào mục đích
của bản đồ) cho đến khi đảm bảo bản đồ trực quan và dễ đọc thì dừng lại. Độ chi
tiết cần thiết của nội dung bản đồ chỉ có thể đạt được trong kết quả phân tích, làm
sáng tỏ các đối tượng - yếu tố nội dung bản đồ và mối tương quan của chúng, lựa
chọn các đối tượng - yếu tố nội dung bản đồ và khái quát hình dạng của chúng.
Trên thế giới, đã có nhiều công trình nghiên cứu và ứng dụng thực tế tổng
quát hóa dữ liệu bản đồ tự động, hỗ trợ tăng năng suất lao động và chất lượng bản
đồ. Ở Thụy Sỹ, sử dụng công nghệ Axpand (Axes) để thành lập Các CSDL tỉ lệ
1:25000 và nhỏ hơn từ cơ sở dữ liệu nền địa lý tỉ lệ 1:25000 với mức độ tổng quát

16


hóa tự động lên đến 80%. Ở Đức, công nghệ này cho phép giảm thời gian biên tập

bằng tay từ 50000 giờ làm việc xuống còn 50 giờ đối với thành lập bản đồ 1:25000
từ dữ liệu AAA data của Đức…
Ở Việt Nam, các dự án của Cục bản đồ - Bộ tổng tham mưu, Bộ giao thông
vận tải sử dụng phương pháp tổng quát hóa đã cho chất lượng tốt, tuy nhiên, chưa
có một đánh giá cụ thể rõ ràng về hiệu suất sử dụng phương pháp này so với trước
đây làm hoàn toàn thủ công.
Một số công cụ TQH tự động của phần mềm sử dụng chưa đáp ứng được nhu
cầu của người sử dụng, đặc biệt, với yêu cầu sản xuất và quan điểm xây dựng dữ
liệu ở Việt Nam, nhiều công cụ bộc lộ tính hỗ trợ kém, không đúng hướng.
Tổng quát hóa không gian các đối tượng dạng điểm, đường, vùng là nội dung
cơ bản, trong đó TQH dạng vùng với tính chất và yêu cầu phức tạp gây khó khăn
lớn cho việc xây dựng quy trình tự động. Ở Việt Nam hiện nay, chưa có một nghiên
cứu chi tiết và đầy đủ về TQH loại này.
c) Tổng quát hóa bản đồ tự động
Hiện nay, công nghệ số đã được ứng dụng rộng rãi trong nhiều công đoạn
thành lập và hiệu chỉnh bản đồ, song nhiều hãng thành lập bản đồ quốc gia vẫn đang
thực hiện tổng quát hóa bằng các phương pháp thủ công, hoặc với sự hỗ trợ của các
công cụ trong một vài công đoạn. Đó là vì kiến thức tổng hợp và kinh nghiệm của
các nhà bản đồ chưa thể định nghĩa cho máy tính. Trong tương lai gần, quá trình
tổng quát hoá tự động sẽ được sử dụng trong phạm vi rộng hơn, nhờ khả năng xử lý
nhanh của máy tính, nhờ tính năng của phần mềm tốt hơn và cải thiện khả năng hoạt
động của hệ thống.
Xuất phát từ định nghĩa của ICA về tổng quát hóa bản đồ, McMaster và
Shea (1992) đưa ra một định nghĩa tổng quát hơn về tổng quát hóa bản đồ trong
ngữ cảnh công nghệ số: Tổng quát hóa tự động có thể định nghĩa như quá trình
dẫn xuất dữ liệu (deriving) từ các nguồn dữ liệu, các tệp dữ liệu bản đồ
(cartographic data sets) được biểu tượng hóa hoặc số hóa, thông qua các biến đổi
không gian và thuộc tính.

17

Để phân biệt mức độ tự động trong tổng quát hóa các nhà bản đồ đưa ra thuật
ngữ tổng quát hóa hoàn toàn tự động (On -the-fly, Real - time) và Tổng quát hóa
trên màn hình (On-screen) hoặc tương tác (interactive). Các vấn đề của tổng quát
hóa hoàn toàn tự động hiện chưa được giải quyết trọn vẹn. Các phần mềm thương
mại thường cung cấp các giải pháp TQH đòi hỏi các mức độ can thiệp khác nhau
của kỹ thuật viên trong quá trình TQH.
Hiện đang có hai xu hướng rõ rệt trong nghiên cứu tổng quát hóa tự động.
Trong khi tổng quát hóa bản đồ (cartographic generalisation), còn gọi là tổng quát
hóa hình học, có mục đích chính là thành lập bản đồ, chú trọng nhiều hơn đến việc
thể hiện các đối tượng theo các qui tắc của bản đồ học truyền thống thì các nghiên
cứu về tổng quát hóa mô hình (model generalisation, database generalisation) có
mục đích tạo ra các gói, tập dữ liệu từ CSDL ban đầu.
Các nghiên cứu về tổng quát hóa tự động trước đây tập trung vào xây dựng
các giải thuật và công cụ dành cho tổng quát hóa hình học, mô phỏng thao tác của
kỹ thuật viên. Những ứng dụng trong tương lai của CSDL địa lý quốc gia đòi hỏi
một cách tiếp cận hoàn toàn khác đối với tổng quát hóa. Tổng quát hóa được coi là
môt quá trình biến đổi (transformation) mô hình thực tế này (bản đồ hoặc gói dữ
liệu) sang mô hình thực tế khác nhằm truyền tải ý tưởng của tác giả (được xác định
bởi mục đích sử dụng, điều kiện sử dụng, quan điểm thẩm mỹ) hoặc của đối tượng
sử dụng. Tổng quát hóa trước hết là một quá trình lựa chọn các đối tượng theo
những qui tắc, tiêu chí nhất định, sau đó mới là quá trình thể hiện (visualisation).
Các nghiên cứu về TQH tự động tập trung vào xác định cấu trúc CSDL hướng đối
tượng, các phương pháp phân tích địa lý, các phương pháp đánh giá chất lượng bản
đồ và quá trình tổng quát hóa. Chẳng hạn các phương pháp tổng quát hóa mạng lưới
các yếu tố hình tuyến ứng dụng lý thuyết đồ thị, tổng quát hóa theo ngữ cảnh, tổng
quát hóa cho bản đồ và dữ liệu chuyên đề..., hiện đang được quan tâm nghiên cứu.
Từ những dẫn luận trên có thể đưa ra khái niệm về tổng quát hóa bản đồ tự
động như sau: Tổng quát hóa bản đồ tự động là quá trình chọn lọc, biến đổi và thể

hiện bằng ngôn ngữ bản đồ các tập dữ liệu địa lý dẫn xuất từ cơ sở dữ liệu chi tiết
phù hợp với mục đích sử dụng.

18


1.1.2. Các hình thức tổng quát hóa bản đồ
Các nhà bản đồ học Nga và Đông Âu thống nhất quan điểm phân chia các
hình thức tổng quát hóa bản đồ như sau (Salisev, 1992):
- Xác định và phân loại các đối tượng và hiện tượng cần biểu thị thành từng
nhóm các đối tượng cùng loại, có cùng đặc tính nào đó. Sự phân loại các đối tượng
có mục đích tránh nhầm lẫn, bỏ sót đối tượng, thuận tiện cho việc lựa chọn, biểu thị
đối tượng. Sự phân loại được thực hiện theo nguyên tắc từ chung đến riêng, từ khái
quát đến chi tiết. Thông thường, các đối tượng, yếu tố nội dung được phân loại theo
dạng, tức là dựa theo hình dạng, đặc điểm, tính chất, cấu trúc. Ví dụ nhóm các yếu
tố thuỷ văn , dân cư, địa hình, thổ nhưỡng... Các đối tượng, hiện tượng cũng được
phân loại theo điều kiện phát sinh, nguồn gốc, ý nghĩa khoa học và thực tế.
- Chọn lọc các đối tượng biểu thị là hạn chế nội dung bản đồ phù hợp với
mục đích, đề tài, tỷ lệ và đặc điểm địa lý lãnh thổ lập bản đồ. Lựa chọn thông
thường được tiến hành theo trình tự từ các đối tượng chính yếu đến các đối tượng ít
quan trọng hơn. Những đối tượng có kích thước nhỏ nhưng có ý nghĩa quan trọng
về phương diện nào đó vẫn phải thể hiện. Chẳng hạn hầu hết các đối tượng có giá trị
định hướng đều được thể hiện trên bản đồ địa hình bằng các ký hiệu phi tỷ lệ. Khi
thành lập bản đồ có thể xác định tiêu chuẩn hoặc chỉ tiêu lựa chọn. Tiêu chuẩn lựa
chọn là giá trị giới hạn qui định kích thước hoặc ý nghĩa đối tượng cần thể hiện trên
bản đồ khi tổng quát hoá. Ví dụ, trên bản đồ địa hình qui định thể hiện tất cả các hồ,
ao có kích thước từ 4 mm2 trở lên, các đường địa giới hành chính từ cấp huyện trở
lên. Chỉ tiêu lựa chọn là chỉ số qui định mức độ lựa chọn. Các chỉ tiêu lựa
chọn được xây dựng nhằm điều hoà tải trọng bản đồ. Ví dụ đối với bản đồ địa hình
qui định khi chuyển từ tỷ lệ 1: 50 000 sang tỷ lệ 1: 100 000 giữ lại và thể hiện 1/3 số

điểm dân cư đối với vùng dân cư đông đúc, giữ lại 1/2 đối với vùng dân cư mật độ
trung bình và thể hiện toàn bộ đối với vùng dân cư thưa thớt. Hoặc qui định thể hiện
không quá 10 điểm dân cư trên diện tích 1 dm2. Khi xây dựng chỉ tiêu lựa chọn và
vận dụng cần chú ý đến tương quan mật độ trong các khu vực khác nhau dẫn đến
việc người sử dụng có thể có nhận thức không chính xác.

19


- Tổng quát hình dạng đối tượng (khái quát hoá hình học) là lược bỏ các chi
tiết nhỏ, không quan trọng và nhấn mạnh các chi tiết đặc trưng của đối tượng. Khái
quát hình dạng đối tượng thường tuân thủ các tiêu chuẩn kích thước. Những chi tiết
nhỏhơn tiêu chuẩn qui định nhưng lại có ý nghĩa về phương diện nào đó nhất định
phải thể hiện và phóng to. Chẳng hạn, khi biểu thị bờ biển phân cắt mạnh, cần loại
bỏ các vũng, vịnh nhỏ, các mũi đất hẹp, phóng đại để biểu thị các chi tiết đặc trưng.
Khi biên vẽ bản đồ người ta thường tiến hành liên kết, gộp các đối tượng nhỏ cùng
loại vào một đường viền chung. Ví dụ khi thể hiện các vùng thực vật nằm sát nhau
và có kích thước nhỏ hơn tiêu chuẩn có thể gộp vào thành một vùng lớn. Trong quá
trình tổng quát hoá cần chú ý đến quan hệ giữa hình dạng đối tượng với các đối
tượng khác, ý nghĩa của đối tượng .... Chẳng hạn, khi biểu thị nhóm đảo hoặc quần
đảo, các đảo lớn và quan trọng có thể phóng to, các đảo nhỏ có thể lược bỏ không
thể hiện nhưng nên tránh việc gộp các đảo nhỏ có thể gây nhận thức không đúng về
đối tượng.
- Tổng quát các đặc trưng số lượng thể hiện ở việc chuyển thang liên tục
sang thang phân cấp và tăng khoảng cách giữa các bậc thang. Ví dụ khi thu nhỏ tỷ
lệ bản đồ địa hình, khoảng cao đều giữa các đường bình độ cũng tăng lên, một số
đặc trưng tiểu địa hình sẽ không được thể hiện. Đối với bản đồ sử dụng phương
pháp chấm điểm có thể thay đổi giá trị trọng số.
- Tổng quát các đặc trưng chất lượng là giảm bớt sự khác biệt về chất theo
phương diện nào đó. Để khái quát hoá, người ta có thể nhóm các đối tượng bằng

các khái niệm chung. Ví dụ trên bản đồ đất nông nghiệp tỷ lệ lớn, các loại đất được
thể hiện chi tiết : đất trồng lúa một vụ, lúa hai vụ, đất trồng ngô, đất trồng rau...
Trên bản đồ tỷ lệ nhỏ các loại đất nói trên được thể hiện bằng ký hiệu chung là đất
trồng cây lương thực. Một phương cách khái quát hoá các đặc trưng chất lượng
khác là lược bỏ không thể hiện các nhóm đối tượng không quan trọng.
- Tổng quát hóa khái niệm: Thay thế các đối tượng hoặc khái niệm đơn
giản bằng các ký hiệu tập hợp hoặc bằng các khái niệm chung. Ví dụ khi không thể
phân định ranh giới giữa rừng cây lá rộng và cây lá kim người ta thay bằng ký hiệu

20


rừng hỗn hợp, cụm cây hỗn hợp. Hoặc, nếu trên bản đồ địa hình tỷ lệ 1:10 000 các
điểm dân cư được thể hiện chi tiết bằng các đường viền khối nhà và nhà độc lập, thì
trên bản đồ tỷ lệ 1: 50000 chúng được thể hiện bằng đường viền các khu phố. Trên
bản đồ tỷ lệ nhỏ các điểm dân cư được thể hiện bằng ký hiệu phi tỷ lệ (thường là
vòng tròn). Cách phân chia này cũng được phần lớn các tác giả Mỹ và Tây Âu chia
sẻ, tuy có thể có những dị biệt trong cách sử dụng thuật ngữ.
1.1.3. Các yếu tố ảnh hưởng đến tổng quát hóa bản đồ
a) Mục đích
Trong các nhân tố quan trọng ảnh hưởng đến quá trình tổng quát hoá phải kể
đến nhân tố mục đích, thể hiện ở sự lựa chọn các đối tượng, hiện tượng thể hiện trên
bản đồ. Những bản đồ cùng đề tài, tỷ lệ nhưng có mục đích sử dụng khác nhau thì
mức độ chi tiết và phương pháp biểu thị các yếu tố nội dung khác nhau. Các bản đồ
có cùng nội dung nhưng mục đích sử dụng khác nhau sẽ khác nhau về mức độ tổng
quát hoá. Nội dung được lựa chọn nhiều hay ít, chi tiết hay đơn giản phụ thuộc vào
mức độ tổng quát hoá ít hay nhiều, phù hợp với mục đích sử dụng đó.
Ví dụ:
+ Bản đồ giáo khoa được tổng quát hoá rất cao phù hợp với chương trình học
tập của sinh viên. Trong khi bản đồ dùng để nghiên cứu đòi hỏi phản ảnh chi tiết đối

tượng và đảm bảo tính rõ ràng của bản đồ.
+ Bản đồ hệ thống sông ngòi dùng để giảng dạy thì chỉ cần nêu lên sự phân
bố không gian mạng lưới sông ngòi. Ngược lại, bản đồ dùng để nghiên cứu phải nêu
được lưu vực sông, đặc tính của sông dưới ảnh hưởng địa hình.
b) Chủ đề
Chủ đề bản đồ xác định phạm vi các yếu tố nội dung cần thể hiện, xác định
những yếu tố nào cần được thể hiện chi tiết, những yếu tố nào chỉ thể hiện sơ lược.
Chẳng hạn, trên bản đồ địa lý chung và bản đồ địa lý tự nhiên cùng tỷ lệ đều có
thể hiện các điểm dân cư, nhưng nếu như trong trường hợp đầu các điểm dân cư là
một trong các yếu tố nội dung thì trên bản đồ địa lý tự nhiên chúng chỉ có ý nghĩa
định hướng, vì vậy mà sẽ phải được lựa chọn và khái quát hóa với mức độ khác.

21


Trong quá trình tổng quát hoá bản đồ cần xét đến các đặc điểm địa lý lãnh
thổ và đối tượng lập bản đồ. Từng đối tượng được xem xét trong quan hệ với các
đối tượng khác. Chẳng hạn một nguồn nước, giếng nước ở vùng sa mạc có ý nghĩa
rất lớn nên bắt buộc phải thể hiện trên bản đồ địa hình, nhưng ở vùng đồng bằng
hay vùng ven biển có thể bỏ qua không thể hiện. Sự lựa chọn khoảng cao đều
đường bình độ cho bản đồ địa hình các địa hình khác nhau cũng là một ví dụ. Vì
vậy, sự lựa chọn các đối tượng thể hiện trên bản đồ phải phù hợp với chủ đề bản đồ.
Ví dụ: Bản đồ giao thông có các yếu tố về giao thông như đường bộ, đường
thuỷ, đường hàng không... Được ưu tiên thể hiện, những yếu tố không liên quan đến
chủ đề thì bị loại bỏ hoặc chỉ thể hiện ở mức độ cần thiết để làm nổi rõ nội dung
chính mà thôi.
c) Tỷ lệ
Tỷ lệ bản đồ quyết định mức độ chi tiết của nội dung bản đồ và là yếu tố
ảnh hưởng đến tổng quát hoá được nhận biết rõ nhất. Những bản đồ có cùng đề tài,
cùng mục đích sử dụng nhưng có tỷ lệ khác nhau thì mức độ tổng quát hoá cũng

khác nhau. Bản đồ tỷ lệ càng lớn thì nội dung càng chi tiết, ngược lại tỷ lệ càng nhỏ
thì nội dung càng khái lược. Đây là điều không thể tránh khỏi vì từ tỷ lệ lớn sang tỷ
lệ nhỏ diện tích vùng lãnh thổ trên bản đồ bị thu hẹp theo mức độ chuyển đổi tỷ lệ.
Do đó tỷ lệ bản đồ càng nhỏ càng phải loại bỏ nhiều chi tiết. Ngoài ra tỷ lệ càng nhỏ
thì phạm vi bao quát không gian của bản đồ càng lớn dẫn đến ý nghĩa của đối tượng
trên bản đồ cũng thay đổi.
Như vậy, Tỷ lệ bản đồ ảnh hưởng thuần tuý về mặt hình học đối với quá
trình tổng quát hoá, tỷ lệ bản đồ càng nhỏ thì khoảng rộng để biểu hiện các kí hiệu
càng nhỏ nên đòi hỏi mức độ tổng quát hoá càng cao, nghĩa là không biểu hiện khía
cạnh chi tiết các đối tượng. Nhưng, với bản đồ tỷ lệ lớn đòi hỏi nên chi tiết đối
tượng nên mức độ tổng quát hoá thấp hơn.
Từ đó, ta thấy rằng tỷ lệ bản đồ ảnh hưởng trực tiếp tới nội dung, phương
pháp biểu hiện và mức độ tổng quát hoá đối tượng.

22