Nghiên cứu giải pháp xây dựng cơ sở dữ liệu nền địa lý đa tỷ lệ từ bản đồ địa hình 1:10.000 phục vụ quản lý tài nguyên và môi trường tỉnh Quảng Ngãi

ĐẠI HỌC QUỐC GIA HÀ NỘI
ĐẠI HỌC QUỐC GIA HÀ NỘI
TRƢỜNG ĐẠI HỌC KHOA HỌC TỰ NHIÊN
TRƢỜNG ĐẠI HỌC KHOA HỌC TỰ NHIÊN

Nguyễn Thị Thu Hằng
NGUYỄN THỊ THU HẰNG

NGHIÊN CỨU
XÂY
DỰNG
CƠ SỞ
NGHIÊN
CỨUGIẢI
GIẢIPHÁP
PHÁP
XÂY
DỰNG
CƠDỮ
SỞLIỆU
DỮ LIỆU
NỀN ĐỊA LÝ ĐA TỶ LỆ TỪ BẢN ĐỒ ĐỊA HÌNH 1:10.000 PHỤC VỤ
NỀN ĐỊA LÝ ĐA TỶ LỆ TỪ BẢN ĐỒ ĐỊA HÌNH 1:10.000
QUẢN LÝ TÀI NGUYÊN VÀ MÔI TRƢỜNG TỈNH QUẢNG NGÃI
PHỤC VỤ QUẢN LÝ TÀI NGUYÊN VÀ MÔI TRƢỜNG
TỈNH QUẢNG NGÃI

LUẬN VĂN THẠC SỸ KHOA HỌC

LUẬN VĂN THẠC SĨ KHOA HỌC
HÀ NỘI - 2013

Hà Nội - 2013


ĐẠI HỌC QUỐC GIA HÀ NỘI
TRƢỜNG ĐẠI HỌC KHOA HỌC TỰ NHIÊN

LỜI CAM ĐOAN

Nguyễn Thị Thu Hằng

Tôi xin cam đoan đây là cơng trình nghiên cứu riêng của tơi. Các số liệu, kết
quả trong luận văn là trung thực và chưa từng được ai cơng bố trong bất kỳ cơng
trình nào khác.

NGHIÊN CỨU GIẢI PHÁP XÂY DỰNG CƠ SỞ DỮ LIỆU
NỀN ĐỊA LÝ ĐA TỶ LỆ TỪ BẢN ĐỒ ĐỊA HÌNH
1:10.000
VỤ
Tác
giả luận PHỤC
văn
QUẢN LÝ TÀI NGUN VÀ MƠI TRƢỜNG TỈNH QUẢNG NGÃI

Nguyễn Thị Thu Hằng

Chuyên ngành: Quản lý đất đai
Mã số: 60.85.01.03

LUẬN VĂN THẠC SĨ KHOA HỌC

NGƯỜI HƯỚNG DẪN KHOA HỌC:
PGS.TS. Trần Quốc Bình

Hà Nội - 2013


LỜI CẢM ƠN

Trong suốt q trình học tập và hồn thành luận văn này, tôi đã nhận được sự
hướng dẫn, gi p đ quý báu của các thầy cô, các anh chị, các em và các b n. Với
l ng k nh trọng và biết n sâu s c tôi xin được bày t lới cảm n chân thành tới:
PGS.TS Trần Quốc Bình, người thầy k nh mến đã hết l ng gi p đ , d y bảo,
động viên và t o mọi điều kiện thuận lợi cho tôi trong suốt q trình học tập và
hồn thành luận văn tốt nghiệp.
Xin chân thành cảm n các thầy, cô giáo Bộ mơn Cơng nghệ Địa chính, khoa
Địa lý đã chỉ dẫn, đóng góp nhiều ý kiến bổ ch trong quá trình hồn thành luận văn.
Tơi cũng xin bày t l ng cảm n đến các cán bộ Sở Tài nguyên và Môi
trường tỉnh Quảng Ngãi đã gi p đ tôi trong quá trình thu thập số liệu cho luận văn.
Các anh chị em đồng nghiệp công tác t i Trung tâm Triển khai Công nghệ
Đo đ c và Bản đồ - Viện khoa học Đo đ c và Bản đồ đã gi p đ tơi trong q trình
làm luận văn
Cuối cùng, tơi xin cảm n gia đình, người thân, b n bè đã thường xuyên
động viên, gi p đ để tơi hồn thành luận văn này.

Hà Nội, tháng 12 năm 2013
Tác giả luận văn

Nguyễn Thị Thu Hằng

MỤC LỤC
MỞ ĐẦU ...................................................................Error! Bookmark not defined.
CHƯƠNG 1. TỔNG QUAN VỀ CƠ SỞ DỮ LIỆU NỀN ĐỊA LÝ ...........................4
1.1. Khái niệm và vai tr của c sở dữ liệu nền địa lý ............................................4
1.1.1. Khái niệm ............................................................................................................ 4
1.1.2. Vai tr của CSDL nền địa lý đối với công tác quản lý tài nguyên và
môi trường ..................................................................................................................... 4
1.1.3. Yêu cầu kỹ thuật đối với CSDL nền địa lý ......................................................... 6

1.2. Tổ chức và vận hành c sở dữ liệu nền địa lý ..................................................7
1.2.1. Cấu tr c của c sở dữ liệu ................................................................................... 7
1.2.2. Nội dung thông tin của CSDL nền địa lý .......................................................... 12
1.2.3. Vận hành c sở dữ liệu nền địa lý ..................................................................... 14

1.3. Vấn đề ứng dụng GIS trong xây dựng c sở dữ liệu nền địa lý .....................16
1.3.1. Công nghệ GIS .................................................................................................. 16
1.3.2. Công nghệ quản trị c sở dữ liệu không gian ................................................... 17
1.3.3. Công nghệ GIS xử lý dữ liệu địa lý .................................................................. 18

1.4. Tình hình xây dựng c sở dữ liệu nền địa lý .................................................19
1.4.1. Tình hình xây dựng c sở dữ liệu nền địa lý trên thế giới ................................ 19
1.4.2. Tình hình xây dựng c sở dữ liệu nền địa lý ở Việt Nam ................................. 22

CHƯƠNG 2. QUY TRÌNH XÂY DỰNG CƠ SỞ DỮ LIỆU NỀN ĐỊA LÝ
ĐA TỶ LỆ TỪ BẢN ĐỒ ĐỊA HÌNH .......................................................................24
2.1. Khái quát về bản đồ địa hình .........................................................................24
2.1.1. Khái niệm về bản đồ địa hình ........................................................................... 24
2.1.2. Nội dung thơng tin của bản đồ địa hình ............................................................ 24

2.1.3. Khả năng sử dụng bản đồ địa hình trong thành lập CSDL nền địa lý...............25

2.2. Mơ hình tổ chức thơng tin của c sở dữ liệu nền địa lý đa tỷ lệ ....................25
2.2.1. Mơ hình CSDL nền địa lý đa tỷ lệ ...............................................................25


2.2.2. Tổ chức lưu trữ c sở dữ liệu đa tỷ lệ ..........................................................28
2.2.3. Hiển thị dữ liệu đa tỷ lệ ..............................................................................30

2.3. Quy trình xây dựng c sở dữ liệu nền thông tin địa lý đa tỷ lệ từ
bản đồ địa hình ......................................................................................................31
2.3.1. Thu thập tài liệu .........................................................................................32
2.3.2. Điều tra ngo i nghiệp, đo vẽ bổ sung ...........................................................32
2.3.3. Bổ sung dữ liệu địa hình .............................................................................33
2.3.4. Chuẩn hóa các đối tượng.............................................................................33
2.3.5. Gán thuộc t nh cho các đối tượng ................................................................35
2.3.6. Chuyển đổi định d ng dữ liệu .....................................................................35
2.3.7. Xây dựng siêu dữ liệu .................................................................................36
2.3.8. Tổng quát hóa ............................................................................................36

2.3.9. Bổ sung đối tượng địa lý……………………………………………….38
CHƯƠNG 3: THỬ NGHIỆM XÂY DỰNG CƠ SỞ DỮ LIỆU NỀN ĐỊA LÝ VÀ ỨNG
DỤNG TRONG QUẢN LÝ ĐẤT ĐAI TRÊN ĐỊA BÀN TỈNH QUẢNG NGÃI ............39
3.1. Khái quát về khu vực nghiên cứu ..................................................................39
3.1.1. Vị tr địa lý ................................................................................................39
3.1.2. Đặc điểm tự nhiên ......................................................................................40
3.1.3. Đặc điểm kinh tế - xã hội ............................................................................42

3.2. Kết quả thử nghiệm thành lập c sở dữ liệu nền địa lý .................................43
3.2.1. Hiện tr ng thông tin tư liệu .........................................................................43

3.2.2. Kết quả thử nghiệm ....................................................................................45

3.3. Đánh giá về ứng dụng của c sở dữ liệu nền địa lý trong công tác
quản lý đất đai và môi trường..............................................................................51
3.4. Phân t ch và đánh giá kết quả .........................................................................58
KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ..................................................................................60
TÀI LIỆU THAM KHẢO .........................................................................................61


DANH MỤC CÁC CHỮ VIẾT TẮT

BĐĐH: Bản đồ địa hình
BĐĐC: Bản đồ địa chính
CSDL: C sở dữ liệu
DLĐL: Dữ liệu địa lý
ĐĐ: Đất đai
ĐTĐL: Đối tượng địa lý
GIS: Hệ thông tin địa lý(Geographic Information System)
MSSE: Microstation
NĐL: Nền địa lý
TQH: Tổng quát hóa


DANH MỤC BẢNG

Bảng 1.1. Bảng quy định sai số ...................................................................................7
Bảng 1.2. V dụ về phân lớp ĐTĐL ............................................................................9
Bảng 1.3. Mô tả các gói dữ liệu và ph m vi ứng dụng của ch ng ............................12
Bảng 3.1. Mơ tả các nhóm thông tin trong CSDL đất đai và CSDL nền địa lý……56

DANH MỤC HÌNH

Hình 1.1. Mơ hình tổ chức dữ liệu trong c sở dữ liệu tài ngun - mơi trường........5
Hình 1.2. Biểu diễn thông tin d ng điểm, đường, vùng theo cấu tr c vector .............8
Hình 1.3. Minh họa dữ liệu raster ...............................................................................8
Hình 1.4. Cấu tr c c sở dữ liệu nền địa lý . ............................................................12
Hình 1.5. Mơ hình cấu tr c gói dữ liệu c sở đo đ c ................................................13
Hình 1.6. Quá trình vận hành c sở dữ liệu nền địa lý .............................................14
Hình 2.1. Các yếu tố nội dung của bản đồ địa hình ..................................................24
Hình 2.2. Mơ hình chung về c sở dữ liệu nền địa lý ...............................................26
Hình 2.3. Mơ hình gói CSDL BienGioiDiaGioi tỷ lệ 1:10.000 ................................26
Hình 2.4. Mơ hình gói CSDL BienGioiDiaGioi tỷ lệ 1:25.000. ...............................27
Hình 2.5. Mơ hình tổ chức lưu trữ mối quan hệ đối tượng dữ liệu giữa các CSDL
ở tỉ lệ khác nhau. .......................................................................................................28
Hình 2.6. Mơ hình đồng bộ DLĐL trong CSDL đa tỷ lệ ..........................................29
Hình 2.7. Quy trình xây dựng c sở dữ liệu nền địa lý đa tỷ lệ
từ bản đồ địa hình………………………………………………………………….31
Hình 2.8. Cơng cụ SimplityLine để tổng qt hóa đối tượng d ng đường
(đường bình độ) trong ArcGIS ..................................................................................38
Hình 3.1. Vị tr địa lý tỉnh Quảng Ngãi ....................................................................39
Hình 3.2. Gán thơng tin từ nhãn bản đồ ....................................................................46
Hình 3.3. Gán thơng tin từ tệp...................................................................................47
Hình 3.4. Chuyển dữ liệu từ dgn sang geodatabase ..................................................47
Hình 3.5. Các gói dữ liệu trong geodatabase ............................................................48
Hình 3.6. Bảng các trường thuộc t nh của địa giới xã và địa phận xã trong gói
BienGioiDiaGioi tỷ lệ 1:10.000 ................................................................................48
Hình 3.7. Bảng các trường thuộc t nh của điểm độ cao và đường địa giới trong gói
DiaHinh tỷ lệ 1:25.000 ..............................................................................................49

Hình 3.8. Bảng các trường thuộc t nh địa giới xã và địa phận xã trong gói
BienGioiDiaGioi tỷ lệ 1:50.000……………………………………………………49
Hình 3.9. Bảng thơng tin siêu dữ liệu .......................................................................50
Hình 3.10. Xem siêu dữ liệu trong ArcCatalog ........................................................51
Hình 3.11. Lớp phủ bề mặt của thị trấn Ba T .........................................................54
Hình 3.12. Bảng thống kê diện t ch các lo i đất của thị trấn Ba T .........................54
Hình 3.13. Xây dựng BĐĐC dựa trên lớp thơng tin của bộ CSDLNĐL ..................56
Hình 3.14. Mơ tả độ dốc địa hình thị trấn Ba T huyện Ba T ................................57


MỞ ĐẦU

1. Tính cấp thiết đề tài
Hiện nay, trên thế giới các công nghệ về không gian địa lý ngày càng phát triển
và ứng dụng rộng rãi trong nhiều lĩnh vực, đặc biệt trong các lĩnh vực nghiên cứu,
quản lý kinh tế - xã hội. Đa số các ứng dụng được phát triển trên nền tảng công nghệ
hệ thống thông tin địa lý (GIS - Geographic information System) và các hệ thống
thông tin địa lý khi xây dựng đều được chuẩn hóa theo các quy định.
C sở dữ liệu (CSDL) là hợp phần trọng tâm trong hệ thống thông tin địa lý.
CSDL của GIS là hệ dữ liệu địa lý (DLĐL) bao gồm hai kiểu dữ liệu chủ yếu: dữ liệu
thuộc t nh và dữ liệu không gian, g n bó với nhau một cách quy luật. C sở dữ liệu
nền địa lý (CSDLNĐL) mô tả thế giới thực ở mức c sở, có độ ch nh xác và độ chi tiết
đảm bảo để làm nền cho việc xây dựng các hệ thống thông tin địa lý chuyên đề khác.
Ch nh từ nhu cầu thực tiễn, việc nghiên cứu CSDLNĐL chuẩn ch nh thức, thống nhất
cho các ngành trong cả nước là vô cùng quan trọng và cần thiết. CSDLNĐL có thể
được xây dựng từ nhiều nguồn dữ liệu khác nhau như ảnh hàng không, ảnh vệ tinh,
bản đồ địa hình.Tuy nhiên việc sử dụng bản đồ địa hình là đầu vào để xây dựng
CSDLNĐL là giải pháp hữu hiệu và kinh tế nhất. Vì bản đồ địa hình thể hiện các đối
tượng địa lý (ĐTĐL) bề mặt Trái đất, có khái quát hóa nhưng vẫn thể hiện được t nh

quy luật và quy mô của đối tượng với độ ch nh xác nhất định tùy vào tỉ lệ bản đồ.
Với việc áp dụng công nghệ GIS, ch ng ta có thể thiết lập CSDLNĐL đa tỷ lệ
để đáp ứng các nhu cầu rất đa d ng của các ho t động kinh tế - xã hội về dữ liệu không
gian ở các tỷ lệ, mức độ chi tiết khác nhau. So với các CSDLNĐL có tỷ lệ cố định,
CSDLNĐL đa tỷ lệ có chi ph tổng thể thấp h n và khả năng sử dụng linh ho t h n rất
nhiều.
Xuất phát từ những lý do này, đề tài “Nghiên cứu giải pháp xây dựng c sở dữ
liệu nền địa lý đa tỷ lệ từ bản đồ địa hình 1:10.000 phục vụ quản lý tài nguyên và môi
trường tỉnh Quảng Ngãi” có t nh cấp thiết trong giai đo n hiện nay.
2. Mục tiêu nghiên cứu
Mục tiêu của đề tài là ứng dụng công nghệ GIS xây dựng c sở dữ liệu nền địa
lý đa tỷ lệ dựa trên nền bản đồ địa hình theo các quy chuẩn quốc gia nhằm phục vụ cho
công tác quản lý tài nguyên đất đai trên địa bàn tỉnh Quảng Ngãi.

1


3. Nội dung nghiên cứu
- Nghiên cứu các yêu cầu và quy định về CSDL nền thông tin địa lý.
- Nghiên cứu quy trình xây dựng CSDL nền địa lý từ nội dung BĐĐH.
- Nghiên cứu phư ng pháp xử lý dữ liệu và hiển thị CSDL nền địa lý đa tỷ lệ.
- Thử nghiệm xây dựng CSDL nền thông tin địa lý tỷ lệ 1:10.000, 1:25.000,
1:50.000 từ các mảnh bản đồ địa hình tỷ lệ 1:10.000 ở khu vực Quảng Ngãi.
- Đánh giá ứng dụng của CSDL nền thông tin địa lý trong công tác quản lý tài
nguyên và mơi trường, trong đó nhấn m nh đến cơng tác quản lý đất đai.
4. Phạm vi nghiên cứu
Luận văn giới h n ph m vi nghiên cứu là c sở dữ liệu nền địa lý tỷ lệ 1:10.000
– 1:50.000 và ứng dụng chủ yếu trong công tác quản lý đất đai.
5. Phƣơng pháp nghiên cứu
- Phư ng pháp phân t ch, tổng hợp tài liệu: Thu thập, tổng hợp các thơng tin và

tài liệu có liên quan. Xử lý logic các tài liệu để định hướng giải quyết các vấn đề đặt ra.
- Phư ng pháp kế thừa: Tiếp thu và vận dụng các kết quả đã có về c sở dữ liệu
nền địa lý và các kỹ thuật phân t ch, hiển thị dữ liệu bằng GIS.
- Phư ng pháp thực nghiệm: Tiến hành thử nghiệm lấy các số liệu thực tế để
làm sáng t c sở lý thuyết đặt ra.
- Phư ng pháp bản đồ.
6. Kết quả đạt đƣợc và ý nghĩa khoa học, thực tiễn
- Kết quả đ t được:
+ Quy trình xây dựng c sở dữ liệu nền địa lý đa tỷ lệ từ bản đồ địa hình với sự
trợ gi p của cơng nghệ GIS.
+ Xây dựng thành công c sở dữ liệu nền địa lý đa tỷ lệ cho một khu vực tỉnh
Quảng Ngãi.
- Ý nghĩa khoa học: Hoàn thiện phư ng pháp xây dựng c sở dữ liệu nền địa lý
đa tỷ lệ từ bản đồ địa hình.
- Ý nghĩa thực tiễn: T o lập được một c sở dữ liệu nền địa lý đa tỷ lệ phục vụ
quản lý tài nguyên và môi trường cho một khu vực tỉnh Quảng Ngãi.

2


7. Cấu trúc luận văn
Ngoài phần mở đầu, kết luận, luận văn gồm 3 chư ng:
Chư ng 1: Tổng quan về c sở dữ liệu nền địa lý.
Chư ng 2. Quy trình xây dựng c sở dữ liệu nền địa lý đa tỷ lệ từ bản đồ địa hình.
Chư ng 3. Thử nghiệm xây dựng c sở dữ liệu nền địa lý và ứng dụng trong
quản lý đất đai trên địa bàn tỉnh Quảng Ngãi.

3

CHƢƠNG 1. TỔNG QUAN VỀ CƠ SỞ DỮ LIỆU NỀN ĐỊA LÝ

1.1. Khái niệm và vai trò của cơ sở dữ liệu nền địa lý
1.1.1. Khái niệm
CSDL không gian là một tập hợp các lớp thông tin (các tệp dữ liệu) ở d ng
vector, raster, bảng số liệu, văn bản với những cấu tr c chuẩn, đảm bảo cho việc t o
lập các bản đồ có mức độ phức t p khác nhau [19].
Trong GIS, CSDL có thể hiểu là một tập hợp các dữ liệu ở d ng vector, raster,
bản số liệu, văn bản, hình ảnh... được lưu trữ theo khn d ng nhất định, có cấu tr c
chuẩn sao cho các phần mềm máy t nh có thể đọc, xử lý phân t ch các bài toán chuyên
đề có mức độ phức t p khác nhau.
Dữ liệu nền địa lý là tập hợp thông tin của các đối tượng địa lý c sở tổ chức
theo một cấu tr c chuẩn được mã hóa, lưu trữ và xử lý trên máy t nh [4].
C sở dữ liệu nền địa lý: Là tập hợp các dữ liệu nền địa lý có chuẩn cấu tr c
được lưu trữ trên máy t nh và các thiết bị lưu trữ thông tin thứ cấp có thể th a mãn u
cầu khai thác thơng tin đồng thời của nhiều người sử dụng hay nhiều chư ng trình ứng
dụng với nhiều mục đ ch khác nhau [4].
1.1.2. Vai trò của CSDL nền địa lý đối với công tác quản lý tài nguyên và
môi trường
Mục tiêu của công tác quản lý tài nguyên - môi trường là:
- Ngăn ngừa, h n chế mức độ gia tăng ô nhiễm. Sử dụng bền vững tài nguyên
thiên nhiên, bảo vệ đa d ng sinh học;
- Kh c phục ô nhiễm môi trường;
- Xây dựng Việt Nam trở thành một nước có mơi trường tốt, có sự hài h a giữa
tăng trưởng kinh tế, thực hiện tiến bộ, công bằng xã hội và bảo vệ môi trường
Để phục vụ cho công tác quản lý tài nguyên và môi trường, việc xây dựng một
c sở dữ liệu làm nền tảng cho cơng tác quản lý là rất quan trọng. Hình 1.1 là s đồ
cấu tr c của một CSDL tài nguyên và môi trường.

4

Hình 1.1. Mơ hình tổ chức dữ liệu trong cơ sở dữ liệu tài nguyên - môi trường [8]

Qua mô hình trên cho ta thấy CSDL NĐL là một trong hai hợp phần quan trọng
của CSDL tài nguyên - môi trường.
Để đ t được mục tiêu trên, yêu cầu trong q trình cơng tác quản lý tài ngun
và mơi trường lập ra những kế ho ch quản lý sao cho khoa học cũng như mang t nh
thực tế thì mới đáp ứng được mục tiêu đã đề ra trong công tác quản lý tài nguyên và
môi trường. Yêu cầu đặt ra trong quá trình xây dựng kế ho ch phải đảm bảo các
nguyên t c sau:
+ Bảo đảm phục vụ kịp thời công tác quản lý nhà nước và đáp ứng yêu cầu
phát triển kinh tế - xã hội, bảo đảm quốc ph ng, an ninh;
+ Bảo đảm dữ liệu được thu thập ch nh xác, đầy đủ, có hệ thống;
+ Bảo đảm không trùng lặp, chồng chéo nhiệm vụ giữa các tổ chức, đ n vị có
liên quan và bảo đảm có sự lồng ghép các ho t động, nhiệm vụ, phối hợp chặt chẽ
trong việc thu thập dữ liệu về tài nguyên và môi trường; h n chế tối đa việc thu thập
l i cùng một nguồn dữ liệu; tận dụng nguồn dữ liệu sẵn có;
+ Bảo đảm thực hiện hiệu quả, khả thi, tiết kiệm kinh ph , nguồn lực [8].
Xuất phát từ những yêu cầu của ngành quản lý tài ngun và mơi trường, có thể
thấy việc sử dụng một bộ CSDL nền địa lý có sẵn, được cập nhật thường xuyên đem
l i một số hiệu quả sau:

5


- Đảm bảo cho dữ liệu chuyên đề được đồng nhất về mặt tọa độ, lưới chiếu;
- Là môi trường trao đổi dữ liệu, chia sẻ dữ liệu giữa các chuyên ngành;
- Việc thiết lập một c sở dữ liệu nền c n góp phần tiết kiệm ngân sách một
cách đáng kể vì các ngành, các cấp có thể sử dụng chung dữ liệu;

- Sau khi c sở dữ liệu nền được thiết lập các hệ thống c sở dữ liệu chun
ngành có thể phát triển độc lập mà khơng cần theo trình tự truyền thống trước đây.
1.1.3. Yêu cầu kỹ thuật đối với CSDL nền địa lý
Các chỉ tiêu kỹ thuật quy định trong Quy định kỹ thuật dữ liệu nền địa lý tuân
thủ theo các bộ chuẩn được quy định t i QCVN 42: 2012/BTNMT Quy chuẩn kỹ thuật
quốc gia về chuẩn thông tin địa lý c sở kèm theo Thông tư Số 02/2012/TT-BTNMT
ngày 19/3/2012 của Bộ Tài nguyên và Môi trường.
1.1.3.1. Hệ quy chiếu
- Hệ quy chiếu không gian: Áp dụng Hệ quy chiếu và hệ tọa độ quốc gia VN2000 với m i chiếu 60 dùng cho bản đồ địa hình tỷ lệ từ 1:500.000 đến 1:25.000; m i
30 dùng cho bản đồ địa hình tỷ lệ 1:10.000 đến 1:2000.
- Hệ quy chiếu thời gian: Áp dụng Dư ng lịch.
1.1.3.2. Độ chính xác của các ĐTĐL
Độ ch nh xác của ĐTĐL hầu hết phụ thuộc vào độ ch nh xác nội dung của bản
đồ gốc được sử dụng làm thông tin đầu vào cho ĐTĐL. Dù bản đồ được thành lập
bằng cơng nghệ nào thì các đối tượng nội dung trên bản đồ đều có độ ch nh xác bảo
đảm theo “Quy định kỹ thuật thành lập bản đồ địa hình tỉ lệ 1:10.000, 1:25.000 và
1:50.000 bằng công nghệ ảnh số” (Ban hành kèm theo Quyết định số 15/2005/QĐBTNMT ngày 13/12/2005 của Bộ trưởng Bộ Tài nguyên và Môi trường).
Theo quy định đã đưa ra một số thông số kỹ thuật được áp dụng trong đo vẽ nội
dung bản đồ địa hình như sau:
+ Sai số trung phư ng vị tr địa vật biểu thị trên bản đồ gốc so với vị tr của
điểm khống chế ngo i nghiệp gần nhất t nh theo tỷ lệ bản đồ thành lập không được
vượt quá các giá trị sau đây:
- 0,5 mm khi thành lập bản đồ ở vùng đồng bằng và vùng đồi;
- 0,7 mm khi thành lập bản đồ ở vùng n i và n i cao.
+ Sai số trung phư ng độ cao của đường bình độ, điểm đặc trưng địa hình, điểm

6


ghi ch độ cao biểu thị trên bản đồ gốc so với độ cao điểm khống chế ngọai nghiệp

gần nhất t nh theo khoảng cao đều đường bình độ c bản không vượt quá các giá trị
trong bảng sau:
Bảng 1.1. Quy định sai số đối với dữ liệu địa hình
Khoảng cao đều
đường bình độ c bản

Sai số trung phư ng về độ cao so với
khoảng cao đều
1:10.000

1:25.000

1:50.000

1m

1/4

2.5 m

1/3

1/3

5m

1/3

1/3

1/3

1/2

1/2

10 m
20, 40 m

1/2

Đối với khu vực ẩn khuất và đặc biệt khó khăn các sai số trên được phép tăng
lên 1,5 lần.
+ Sai số giới h n của vị tr địa vật, của độ cao đường bình độ, độ cao điểm đặc
trưng địa hình, độ cao điểm ghi ch độ cao, của vị tr mặt phẳng và độ cao điểm khống
chế ảnh ngo i nghiệp, điểm khống chế đo vẽ không được vượt quá 2 lần các sai số quy
định.
Như vậy, độ ch nh xác xác định vị tr , độ lớn các ĐTĐL chịu ảnh hưởng của độ
ch nh xác đo vẽ nội dung bản đồ gốc và sai số sinh ra do quá trình biên tập, chỉnh sửa,
tổng hợp khái lược, lấy b và ký hiệu hóa theo quy định ký hiệu bản đồ hiện hành.
1.2. Tổ chức và vận hành cơ sở dữ liệu nền địa lý
1.2.1. Cấu trúc của cơ sở dữ liệu
C sở dữ liệu GIS gồm hai phần c bản là dữ liệu không gian (dữ liệu bản đồ)
và dữ liệu thuộc t nh (dữ liệu phi khơng gian). Mỗi một lo i dữ liệu có đặc trưng riêng
và ch ng khác nhau về yêu cầu lưu trữ, xử lý và hiển thị [9].
a. Dữ liệu khơng gian
Khái niệm: Là dữ liệu có chứa trong nó những thơng tin về định vị của đối
tượng. Nó là những dữ liệu phản ánh, thể hiện những đối tượng có k ch thước vật l
nhất định. Thực chất là những mơ tả số của hình ảnh bản đồ. Ch ng bao gồm to độ,
quy luật và các ký hiệu dùng để xác định hình ảnh cụ thể của bản đồ trong một khuôn

7


d ng hiểu được của máy t nh. Hệ thống thông tin địa lý dùng các dữ liệu không gian
để t o ra một bản đồ hay hình ảnh bản đồ trên màn hình hoặc trên giấy thơng qua thiết
bị ngo i vị. Có 6 lo i thơng tin bản đồ dùng để thể hiện hình ảnh bản đồ và ghi ch của
nó trong hệ thống thơng tin địa lý như sau: Ðiểm (Point), đường (Line), vùng
(Polygon), Ô lưới (Grid cell), Ký hiệu (Symbol), Ðiểm ảnh (Pixel).
Dữ liệu không gian có hai d ng lưu trữ c bản là Vector và Raster.
Dữ liệu d ng Vector: là các điểm tọa độ (X,Y) hoặc là các quy luật t nh toán to
độ và nối ch ng thành các đối tượng trong một hệ thống tọa độ nhất định.

Hình 1.2. Biểu diễn thông tin dạng điểm, đường, vùng theo cấu trúc vector
Dữ liệu Raster: là dữ liệu được t o thành bởi các ơ lưới có độ phân giải xác
định. Lo i dữ liệu này chỉ dùng cho mục đ ch diễn tả và minh ho chi tiết bằng hình
ảnh thêm cho các đối tượng quản lý của hệ thống.
Cột
Hàng

Hình 1.3. Minh họa dữ liệu raster

8


Lớp đối tượng (layer): Thành phần dữ liệu đồ thị của hệ thống thông tin địa lý
hay c n gọi là c sở dữ liệu bản đồ được quản l ở d ng các lớp đối tượng. Mỗi một
lớp chứa các hình ảnh bản đồ liên quan đến một chức năng, một ứng dụng cụ thể. Cách
tổ chức dữ liệu thành các lớp chuyên đề cho phép thể hiện thế giới thực phức t p một
cách đ n giản, nhằm gi p hiểu biết các quan hệ trong thiên nhiên. V dụ: lớp dữ liệu

về ranh giới hành ch nh, về lo i đất, về hiện tr ng sử dụng đất,...
Bảng 1.2. Ví dụ về phân lớp ĐTĐL
Lớp ĐT
(Feature
Class)

Mã
ĐT
ĐL

Đối tượng địa
lý trình bày
theo kiểu bản
đồ

Kiểu

Lớp Màu

Lực
nét

Tên kiểu
KH

Tên
Font
chữ

HẠ TẦNG

DÂN CƯ

50

Text: Điểm
dân cư cùng
tên (tên dân cư
nh c l i)

Text

9

Địa danh dân
cư nông thôn

Text

106

9

Địa danh dân
cư dân cư đô thị

Text

107

50

106

Vnarial

11

CA01

Vùng dân cư
nông thôn

Shape

11

106

11

CA01

Vùng dân cư
đô thị

Shape

11

107

11

CA01

Điểm dân cư
nông thôn

Point

11

106

DIEMDC

11

CA01

Điểm dân cư
đô thị

Point

11

107

DIEMDC

Text:TênCT
kiến tr c đặc
biệt

Text

13

107

13
13

BQ05 Cột cờ

Cell

13

107

COTCO

13

BQ03 Cổng thành

Cell

13

107

CONGTH

...

...

Cách thức lưu trữ: Giữa các đối tượng có mối quan hệ logic về vị tr thể hiện
qua topology. Phần lớn cấu tr c dữ liệu mang t nh topology là mơ hình dữ liệu vect
kiểu cung/n t (arc/node).
Một số nguyên t c topology được sử dụng để xử lý lỗi trong quá trình kiểm tra
9


mối quan hệ về vị tr giữa các đối tượng địa lý như:
+ Quan hệ chồng đè (Must Not Overlap, Must Not Self-Overlap, Must Not
Overlap With);
+ Quan hệ giữa điểm và đường (Point must be covered by line);
+ Quan hệ giữa đường và vùng (Must be covered by boundary of);
+ Quan hệ giữa đường và vùng (Must be covered by feature class of);
+ Quan hệ giữa vùng và vùng (Must be covered by feature class of).
b. Dữ liệu thuộc tính
Khái niệm: Dữ liệu thuộc t nh là những số liệu, bảng biểu mô tả t nh chất,đặc
trưng của dữ liệu khơng gian. Nó biểu thị dưới d ng những con số hoặc chữ dùng để
mô tả số lượng, t nh chất, thông số liên quan đến bản đồ.
Trong c sở dữ liệu GIS có 4 lo i dữ liệu thuộc t nh:
- Ðặc t nh của đối tượng: liên kết chặt chẽ với các thông tin đồ thị, các dữ liệu

này được xử l theo ngôn ngữ h i đáp cấu tr c (SQL) và phân t ch.
- Dữ liệu tham khảo địa lý: Mô tả các sự kiện hoặc hiện tượng xảy ra t i một vị
tr xác định. Không giống các thông tin đặc t nh, ch ng khơng mơ tả về bản thân các
hình ảnh bản đồ, thay vào đó, ch ng mơ tả các danh mục hoặc các ho t động như cho
phép xây dựng các khu công nghiệp mới, nghiên cứu y tế, báo cáo hiểm họa môi
trường,... liên quan đến các vị tr địa lý xác định.
- Chỉ số địa lý: là các chỉ số về tên, địa chỉ, khối, phư ng hướng định vị,... liên
quan đến các ĐTĐL, được lưu trữ trong Hệ thông tin địa lý để chọn, liên kết và tra cứu
dữ liệu trên c sở vị tr địa lý mà ch ng đã được mô tả bằng các chỉ số địa lý xác định.
- Quan hệ không gian giữa các đối tượng: rất quan trọng cho các chức năng xử
lý của hệ thống thông tin địa lý. Các mối quan hệ này có thể đ n giản hay phức t p,
như sự liên kết, khoảng cách tư ng th ch, mối quan hệ topo giữa các đối tượng.
+ Cách thức tổ chức:
Có nhiều mơ hình dữ liệu liên quan đến các Hệ quản trị dữ liệu (DBMS): kiểu
bảng, phân cấp, m ng, quan hệ và đối tượng.
- Mơ hình kiểu bảng (tabular model): Mơ hình này lưu trữ dữ liệu theo d ng các
file tuần tự với độ rộng dữ liệu thuộc t nh cố định hay bảng t nh. Đây là mơ hình của
các GIS đầu tiên và nay đã lỗi thời (khơng kiểm tra được t nh tồn vẹn dữ liệu,...) [16].

10


- Mơ hình phân cấp (hierarchial model): Dữ liệu được tổ chức theo cấu tr c cây
(tree). Mỗi vị tr có nhiều thành phần con nhưng chỉ có một thành phần cấp cao h n.
- Mơ hình m ng (network model): Dữ liệu được tổ chức theo cấu tr c m ng.
Mỗi vị tr có thể có nhiều thành phần con, và nhiều thành phần cấp cao h n. Tuy cấu
tr c này có khả năng thể hiện quan hệ của dữ liệu nhưng c n h n chế, nên cũng không
được khuyến kh ch sử dụng trong GIS.
- Mô hình quan hệ (relational model): Dữ liệu được tổ chức thành các bảng
(table). Mỗi bảng gồm:

Các cột (column): các chỉ tiêu, t nh chất. V dụ: diện t ch, lo i đất, ... (c n gọi là
các trường - field)
Các hàng (row): các thực thể, ĐTĐL.
Các bảng liên hệ với nhau qua cột tham chiếu (key column).
Khóa ch nh (primary key): gồm 1 (hay nhiều) cột, giá trị của khóa ch nh trong 1
bảng là duy nhất.
Khóa ngo i (foreign key): là 1 (hay nhiều) cột trong 1 bảng tham chiếu đến cột
(hay các cột) khóa ch nh trong 1 bảng khác.
Mơ hình dữ liệu quan hệ t ra th ch hợp đối với DLĐL và đang được ứng dụng
rộng rãi trong việc quản trị dữ liệu GIS [16].
+ Cách thức lưu trữ:
Dữ liệu thuộc t nh thường được lưu trữ trong các bảng quan hệ, trong đó một
trường chứa ID của các đối tượng không gian.
Dữ liệu thuộc t nh có thể được lưu trong các hệ quản trị c sở dữ liệu như
Oracle hoặc có thể được lưu trữ trong các phần mềm GIS như MapInfo, ArcView...
c. Mối quan hệ giữa dữ liệu không gian và dữ liệu thuộc tính
Thể hiện phư ng pháp chung để liên kết hai lo i dữ liệu đó thơng qua bộ xác
định, lưu trữ đồng thời trong các thành phần không gian và phi khơng gian. Các bộ xác
định có thể đ n giản là một số duy nhất liên tục, ngẫu nhiên hoặc các chỉ báo địa lý
hay số liệu xác định vị tr lưu trữ chung. Bộ xác định cho một thực thể có thể chứa to
độ phân bố của nó, số hiệu mảnh bản đồ, mơ tả khu vực hoặc con tr đến vị tr lưu trữ
của số liệu liên quan. Bộ xác định được lưu trữ cùng với các bản ghi to độ hoặc mô tả
số khác của các hình ảnh khơng gian và cùng với các bản ghi số liệu thuộc t nh liên
quan.
11


1.2.2. Nội dung thông tin của CSDL nền địa lý
Theo Cục Đo đ c và Bản đồ Việt Nam [12], cấu tr c nền địa lý bao gồm các gói:
1. CoSoDoDac;

2. Thuy he;
3. DiaHinh;
4. GiaoThong;
5. DanCuCoSoHaTang;
6 BienGioiDiaGioi;
7. PhuBeMat.
Có thể khái quát như sau:

Hình 1.4. Cấu trúc cơ sở dữ liệu nền địa lý [12]
Bảng 1.3: Mơ tả các gói dữ liệu và phạm vi ứng dụng của chúng [12]
Tên gói
NenDiaLy

Phạm vi áp dụng
Mô tả kiểu đối tượng nền địa lý được định nghĩa với các
thuộc t nh chung cho tất cả các kiểu đối tượng nền địa lý

CoSoDoDac

Mô tả cấu tr c dữ liệu của các kiểu ĐTĐL thuộc chủ đề
khống chế tr c địa

BienGioiDiaGioi

Mô tả cấu tr c dữ liệu của các kiểu ĐTĐL thuộc chủ đề
biên giới quốc gia và địa giới hành ch nh

12

DiaHinh

Mô tả cấu tr c dữ liệu của các kiểu ĐTĐL thuộc chủ đề
địa hình

ThuyHe

Mơ tả cấu tr c dữ liệu của các kiểu ĐTĐL thuộc chủ đề
thuỷ hệ

GiaoThong

Mô tả cấu tr c dữ liệu của các kiểu ĐTĐL thuộc chủ đề
giao thông

DanCuCoSoHaTang

Mô tả cấu tr c dữ liệu của các kiểu ĐTĐL thuộc chủ đề h
tầng dân cư và h tầng kỹ thuật

PhuBeMat

Mô tả cấu tr c dữ liệu của các kiểu ĐTĐL thuộc chủ đề
phủ bề mặt

Nội dung và cấu tr c CSDL được chỉ ra cụ thể trong danh mục đối tượng bao
gồm: mô tả định nghĩa đối tượng kèm theo các thông tin thuộc t nh và quan hệ giữa
các lớp đối tượng thông qua lược đồ ứng dụng cụ thể. V dụ gói c sở đo đ c được mơ
tả trong hình dưới đây:

Hình 1.5: Mơ hình cấu trúc gói dữ liệu cơ sở đo đạc
Các đối tượng và các thông tin thuộc t nh gói c sở đo đ c được mơ tả trong
phụ lục 1.
Sản phẩm DLĐL được đánh giá theo nguồn thông tin đầu vào với các tiêu ch
và phư ng pháp đánh giá chất lượng quy định, trong đó độ ch nh xác về không gian
được so sánh với độ ch nh xác của đối tượng cùng tên trên bản đồ gốc. T nh đầy đủ
thông tin được so sánh với bản đồ gốc kèm theo kết quả đo đ c, điều tra cập nhật bổ

13


sung từ thực địa. Mỗi lo i đối tượng (feature type) có thể khác nhau về chỉ tiêu đánh
giá chất lượng phụ thuộc vào điều kiện thi công, đặc trưng về điều kiện tự nhiên, xã
hội và tiêu ch xây dựng dữ liệu nền cho ph m vi địa lý.
Thông tin bản đồ địa hình được biên tập và lưu trữ ở khuôn d ng *.dgn cho
từng mảnh bản đồ. Với mỗi tỉ lệ bản đồ đều có bảng quy định phân lớp các yếu tố nội
dung tư ng ứng. Khi xây dựng bộ dữ liệu cho một ph m vi địa lý, việc xây dựng c sở
dữ liệu có thể tiến hành theo đ n vị mảnh nhưng đóng gói dữ liệu phải thực hiện cho
từng khu vực đã được phủ k n bản đồ địa hình với việc tổ chức các gói dữ liệu theo mơ
hình cấu tr c đã quy định.
1.2.3. Vận hành cơ sở dữ liệu nền địa lý
+ Vấn đề đặt ra sau khi đã xây dựng hồn thành bộ CSDLNĐL phủ trùm cả
nước đó là việc vận hành CSDLNĐL sao cho thuận tiện trong quá trình phân phối và
cập nhật dữ liệu, để đảm bảo dữ liệu đáp ứng được nhu cầu của người sử dụng. Để đáp
ứng được yêu cầu trên Bộ Tài nguyên và Môi trường đã chỉ đ o cho Cục Đo đ c và
Bản đồ xây dựng hệ thống quản lý CSDLNĐL quốc gia, việc l p đặt và vận hành t i
Trung tâm Dữ liệu Đo đ c và Bản đồ.
+ Quá trình vận hành được thể hiện như hình 1.6.
*

Quản trị CSDL

Quản trị hệ thống

Tra cứu danh mục
đối tượng

*
*
*
*

*

*

Hiển thị dữ liệu

QT CSDL

QTHT

*

Tìm kiếm siêu dữ
liệu

**

**

*

*

*
**

*

Tích hợp dữ liệu
Tra cứu danh mục
sản phẩm dữ liệu

*

*
Chuyên viên

Cập nhật dữ liệu

*
**
* *

«uses»

*
Phân phối truyền
thống
*

*

*

*
**

Khách hàng

Quản lý, tạo lập
sản phẩm dữ liệu
«extends»

*

*

*
Phân phối sản phẩm
dữ liệu

*

«extends»

Phân phối trực
tuyến

*

*
*
Báo cáo thống kê

Lãnh đạo

*
*

Thơng báo dữ liệu

*
*

*
Cổng thơng tin

Hình 1.6. Q trình vận hành cơ sở dữ liệu nền địa lý [5].
- Quản trị CSDL: Chuyên viên thực hiện các thao tác cho việc duy trì vận hành
CSDL. Các thao tác bao gồm: sao lưu, khơi phục, cấu hình hệ quản trị CSDL, cấu hình

14


các dịch vụ cung cấp dữ liệu.
- Quản trị hệ thống: Chuyên viên quản trị hệ thống điều hành quá trình vận
hành của hệ thống đảm bảo hệ thống ho t động thông suốt và ổn định. Quản trị hệ
thống bao gồm các tác vụ: quản trị tài khoản người dùng, quyền người dùng, các thao
tác với CSDL, cấu hình c sở h tầng, các phần mềm ứng dụng, theo dõi sự vận hành
của phần cứng phần mềm.

- Tra cứu danh mục đối tượng: NSD tra cứu danh mục đối tượng nền địa lý, hệ
thống quản lý cung cấp cho NSD những thông tin về nội dung, cấu tr c CSDL quản lý
nền địa lý, gi p NSD dễ dàng cho việc sử dụng và khai thác dữ liệu NĐL.
- Tìm kiếm siêu dữ liệu: NSD thực hiện các chức năng tìm kiếm dữ liệu trong
CSDL NĐL để xác định dữ liệu theo yêu cầu sử dụng và khai thác.
- T ch hợp dữ liệu: Các chuyên viên thực hiện các hành động và quy trình t ch
hợp dữ liệu xây dựng ban đầu vào CSDL NĐL.
- Cập nhật dữ liệu: Trong quá trình vận hành hệ thống, dữ liệu có thể được xây
dựng mới hoặc được hiện chỉnh. Khi đó các chuyên viên của Trung tâm thực hiện cập
nhật dữ liệu vào các CSDL NĐL.
- Quản lý, t o lập sản phẩm dữ liệu: Chuyên viên sẽ thực hiện các chức năng
xây dựng các sản phẩm DL NĐL từ CSDL NĐL trung tâm phục vụ phân phối dữ liệu
NĐL cho khách hàng.
- Tra cứu danh mục sản phẩm dữ liệu: Khách hàng muốn khai thác dữ liệu NĐL
có thể tìm kiếm dữ liệu qua danh mục các sản phẩm dữ liệu NĐL hiện có đã được xây
dựng.
- Phân phối sản phẩm dữ liệu: Chuyên viên có thể thực hiện các thao tác để truy
cập dữ liệu, phân phối dữ liệu cho khách hàng qua cả hai hình thức truyền thống và
trực tuyến.
- Báo cáo thống kê: Lãnh đ o Trung tâm xem các báo cáo thống kê về tình
tr ng t ch hợp, cập nhật các CSDL NĐL cũng như số lượng, chủng lo i các giao dịch
cấp phát, phân phối CSDL NĐL.
- Thông báo dữ liệu: Chuyên viên và khách hàng có nhu cầu biết được các
thơng tin về sự kiện cập nhật dữ liệu hệ thống, các sản phẩm mà hệ thống có thể cung
cấp và phục vụ khai thác.
- Cổng thông tin: Là điểm truy cập duy nhất cho các ứng dụng, modul được xây

15