1. Khái niệm bản đồ số.
Bản đồ số là một tập
hợp có tổ chức các dữ liệu bản đồ trên thiết bị có khả năng đọc bằng máy tính
và được thể hiện dưới dạng hình ảnh bản đồ.
Bản
đồ số bao gồm các thành phần cơ bản sau:
-
Thiết bị ghi dữ liệu.
-
Máy tính,
-
Cơ sở dữ liệu,
-
Thiết bị thể hiện bản đồ.
Bản
đồ số được tổ chức và lưu trữ gọn nhẹ, khác với bản đồ truyền thống ở chỗ: Bản
đồ số chỉ là các file dữ liệu ghi trong bộ nhớ máy tính và có thể thể hiện ở
dạng hình ảnh giống như bản đồ truyền thống trên màn hình máy tính. Nếu sử dụng
các máy vẽ thì ta có thể in được bản đồ trên giấy giống như bản đồ thông
thường.
Bản đồ số địa chính là loại bản đồ chuyên ngành đất đai được
thiết kế, biên tập, lưu trữ và hiển thị trong máy tính như các loại bản đồ số
thông thường. Bản đồ số địa chính là cơ sở dữ liệu không gian cho hệ thống
thông tin đất đai (LIS).
Nhờ các máy tính có khả năng lưu trữ khối lượng thông tin lớn,
khả năng tổng hợp, cập nhật, phân tích thông tin và xử lý dữ liệu bản đồ phong
phú nên bản đồ số được ứng dụng rộng rãi và đa dạng hơn rất nhiều so với bản đồ
giấy.
2. Đặc điểm của bản
đồ số.
Bản đồ số có một số đặc
điểm cơ bản sau:
-
Mỗi bản đồ số có một hệ quy chiếu nhất
định, thường là hệ quy chiếu phẳng. Các thông tin không gian được tính toán và
thể hiện trong hệ quy chiếu đã chọn.
-
Mức độ đầy đủ các thông tin về nội dung
và độ chính xác các yếu tố trong bản đồ số hoàn toàn đáp ứng yêu cầu các tiêu
chuẩn bản đồ theo thiết kế ban đầu.
-
Bản đồ không cần định hình phẳng bằng đồ
họa, thực chất là tập hợp có tổ chức các dữ liệu trong một hệ quy chiếu, không
có tỷ lệ như bản đồ thông thường.
-
Hệ thống ký hiệu trong bản đồ số thực
chất là các ký hiệu của bản đồ thông thường đã số hóa. Nhờ thế có thể thể hiện
bản đồ dưới dạng hình ảnh trên màn hình hoặc in ra giấy.
-
Bản đồ số có tính linh hoạt hơn hẳn bản
đồ truyền thống, có thể dễ dàng thực hiện các công việc như:
+ Cập nhật và hiện
chỉnh thông tin.
+ Chồng xếp hoặc tách
lớp thông tin theo ý muốn.
+ Bất cứ lúc nào cũng
có thể dễ dàng biên tập tạo ra bản đồ số khác và in ra bản đồ mới.
+ Có khả năng liên kết
sử dụng trong mạng máy tính.
-
Khi thành lập bản đồ số, các công đoạn
đầu như thu thập và xử lý số liệu đòi hỏi kỹ thuật và tay nghề cao.
-
Các yếu tố bản đồ giữ nguyên được độ
chính xác của dữ liệu đo đạc ban đầu, không chịu ảnh hưởng của sai số đồ họa.
Việc sử dụng bản đồ số
thuận lợi và có hiệu quả kinh tế cao, vì thế hiện nay trong ngành Trắc địa -
Địa chính chủ yếu sử dụng kỹ thuật công nghệ mới để thành lập và sử dụng bản đồ
số trong công tác quản lý đất đai.
3 . Khái niệm cơ sở dữ liệu bản đồ.
Cơ
sở dữ liệu là một tập hợp số liệu được lựa chọn và phân chia bởi người sử dụng.
Đó là một nhóm các bản ghi và các file số liệu được lưu trữ trong một tổ chức
có cấu trúc. Nhờ phần mềm quản trị cơ sở dữ liệu người ta có thể sử dụng dữ
liệu cho các mục đích tính toán, phân tích, tổng hợp, khội phục dữ liệu,…
Trong
những năm gần đây, Việt Nam đã triển khai “ Chương trình công nghệ thông tin
quốc gia”, trong đó có dự án “ Xây dựng cơ sử dữ liệu quốc gia về tài nguyên
đất”. Mục tiêu là xây dựng các khối thông tin như:
1.
Hệ quy chiếu quốc gia.
2.
Hệ tọa độ và độ cao nhà nước.
3.
Hệ thống bản đồ địa hình cơ bản.
4.
Đường biên giới và địa giới hành chính.
5.
Mô hình độ cao địa hình.
6.
Phân loại đất theo hiện trạng sử dụng.
7.
Quy hoạch và kế hoạch sử dụng đất.
8.
Hệ thống bản đồ địa chính.
9.
Chủ sử dụng đất.
10. Các
dữ liệu khác có liên quan.
Cơ sở dữ liệu tài
nguyên đất khi hoàn thành sẽ phục vụ đắc lực cho công tác quản lý nhà nước đối
với đất đai, trợ giúp hoạch định chính sách, quy hoạch tổng thể, sử dụng có
hiệu quả tài nguyên đất.
Trong ngành địa chính
cần xây dựng “ cơ sở dữ liệu địa chính”. Cơ sở dữ liệu địa chính gồm hai thành
phần cơ bản là CSDL bản đồ địa chính và CSDL hồ sơ địa chính. CSDL địa chính là
phần quan trọng của hệ thống thông tin đất đai, nó phục vụ trực tiếp cho công
tác quản lý đất đai.
CSDL bản đồ địa chính
tập hợp các thông tin không gian về vị trí các thửa đất và yếu tố liên quan
cùng quan hệ giữa các yếu tố trong không gian thực.
CSDL 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, địa chỉ, các thông tin pháp lý,…
4. Phân loại dữ
liệu cơ sở dữ liệu bản đồ.
Trong bản đồ số nói
chung, các dữ liệu được phân chia thành hai loại là dữ liệu không gian và dữ
liệu thuộc tính.
a.
Dữ liệu không gian.
Dữ liệu không gian là
loại dữ liệu thể hiện chính xác vị trí trong không gian thực của đối tượng và
quan hệ giữa các đối tượng qua mô tả hình học, mô tả bản đồ và mô tả topology.
Đối tượng không gian của bản đồ số địa
chính bao gồm các điểm khống chế tọa độ, địa giới hành chính, các thửa đất, các
công trình xây dựng, hệ thống giao thông, thủy văn, và các yếu tố khác có liên
quan.
Các dữ liệu không gian thể hiện các đối tượng
bản đồ qua 3 yếu tố hình học cơ bản là Điểm, Đường, Vùng.
Các đối tượng không
gian cần được ghi nhận vị trí trong không gian bản đồ, mối quan hệ của nó với
các đối tượng xung quanh và một số thuộc tính liên quan để mô tả đối tượng.
Thông tin vị trí của các đối tượng bản đồ luôn kèm theo các thông tin về quan
hệ không gian ( Topology ), nó được thể hiện qua 3 kiểu quan hệ : liên thông
nhau, kề nhau, nằm trong hoặc bao nhau.
b. 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. Có hai loại dữ liệu thuộc tính:
-
Thuộc tính định lượng gồm: kích thước,
diện tích, độ nghiêng…
-
Thuộc tính định tính gồm : Phân lớp,
kiểu, màu sắc, tên, tính chất…
Thông thường các dữ
liệu thuộc tính được thể hiện bằng các mã quy định và được lưu trữ trong các
bảng hai chiều. Tùy theo đặc điểm chuyên đề và thuộc tính của nó mà các đối
tượng được xếp vào các lớp khác nhau.
5. Các dạng dữ liệu
bản đồ số.
Dữ liệu bản đồ số có
thể lưu trữ ở hai dạng, đó là dạng vector và dạng raster. Mỗi dạng dữ liệu có
những đặc trưng riêng và có ưu thế sử dụng trong các trường hợp khác nhau.
a. Dạng dữ liệu vector
Yếu tố đường nét là yếu
tố quan trọng cần thể hiện trên các loại bản đồ. Trong bản đồ số, các đối tượng
loại này được thể hiện bằng loại dữ liệu vector. Vector là đại lượng biến thiên
có độ dài và hướng tương ứng. Một vector xác định không gian nếu biết tọa độ
điểm đầu và điểm cuối của nó. Các đối tượng bản đồ đều có thể xác định và mô tả
qua dạng dữ liệu vector.
Điểm là yếu tố hình học
cơ bản, cần ghi nhận, lưu trữ và quản lý số hiệu điểm cùng tọa độ của nó trong
hệ tọa độ đã chọn.
Đoạn thẳng, đường thẳng
là yếu tố hình học nối hai điểm, cần quản lý hai điểm đầu, cuối của nó và như
thế là đã quản lý một vector.
Đường gấp khúc là tập
hợp các đoạn thẳng nối tiếp nhau, cần lưu trữ, quản lý một dãy điểm tương ứng
gồm tên điểm và tọa độ của chúng. Đường cong trơn được chia nhỏ (rời rạc hóa)
tới mức có thể coi là đường gấp khúc để quản lý.
Vùng hay thửa là một
miền được giới hạn bởi một đường bao kín (đường gấp khúc có điểm đầu và điểm
cuối trùng nhau). Ta chỉ cần xác định và quản lý vị trí đường bao cùng diện
tích và các thuộc tính của chúng.
Như vậy các đối tượng
trong không gian được mô tả dạng dữ liệu vector thông qua số hiệu và tọa độ các
điểm nút, các cạnh, các vùng cùng quan hệ giữa chúng với nhau.
b. Dạng dữ liệu raster
Dữ liệu dạng raster là
kết quả biểu diễn rời rạc hóa các thông tin hình ảnh trên mặt phẳng thành dạng
lưới các ô vuông. Các phần tử của lưới ô vuông có kích thước rất nhỏ chứa các
thông tin về độ xám, đó là các picture elements hay pixel. Kích thước của các
pixel càng nhỏ thì độ phân giải càng cao và lượng thông tin phải nhận càng
nhiều.
Ngày nay, độ xám trên
ảnh đen trắng được phân biệt thành 256 mức, được ghi nhận bằng 8 bit nhị phân
với các mã từ 0 đến 255. Nếu tờ bản đồ chỉ có đường nét đen trên nền trắng thì
chỉ cần ghi nhận mã 0 cho nền và mã 1 cho đường nét, bản đồ được ghi nhận thành
dãy số 0 và 1
Như vậy, bằng cách rời
rạc hóa thông tin ảnh liên tục thành các yếu tố ảnh cơ bản pixel và ghi nhận vị
trí của chúng cùng các thông tin thuộc tính được mã hóa, khi đó ảnh hoặc bản đồ
đã được thể hiện lưu trữ dưới dạng raster.
Chuyển đổi dạng dữ
liệu raster và vector.
Dữ liệu raster có ưu
điểm là cấu trúc đơn giản, đồng nhất, ghi nhận nhanh qua máy quét, sử dụng
thiết bị đơn giản để nhập thông tin, dễ kết hợp với thiết bị đầu ra như màn
hình, máy in phun. Nó có nhược điểm là khối lượng thông tin rất lớn, khó suy giải,
tính toán và độ chính xác thấp.
Dạng dữ liệu vector có
ưu điểm là khá đơn giản trong quản lý, có thể sử dụng các thiết bị đơn giản để
nhập số liệu, tốn ít bộ nhớ khi lưu trữ, dễ xử lý, dễ tính toán chuyển đổi, độ
chính xác cao. Nhược điểm của dạng dữ liệu này là cấu trúc dữ liệu phức tạp,
truy cập tốn thời gian.
Ngày nay, người ta tận
dụng những ưu điểm của hai dạng dữ liệu trên để thu thập, lưu trữ và xử lý
thông tin hiệu quả hơn.
Hai loại dữ liệu vector
và raster có thể chuyển đổi lẫn nhau. Tuy nhiên việc chuyển đổi từ dạng vector
sang dạng raster chỉ xảy ra trong một số ít trường hợp vì trong phép chuyển đổi
này sẽ làm mất thông tin tọa độ thực.
Phép chuyển đổi từ dữ
liệu raster thành vector thường xuyên được ứng dụng trong thực tế. Khi ở dạng
raster các đường thường có độ dày chiếm một số pixel. Bước đầu tiên là làm mỏng
các đường thành băng mỏng một pixel. Sau đó chuyển băng mỏng một pixel thành
chuỗi các vector nối các điểm nút. Việc chuyển đổi này thường được gọi là
“vector hóa”.
Hình
1 - Chuyển đổi từ dữ liệu raster
thành vector
c. Cấu trúc dữ liệu bản
đồ số.
Một cơ sở dữ liệu quản
lý một khối lượng thông tin rất lớn, các dữ liệu được ghi nhớ trong nhiều tệp
tin khác nhau. Muốn truy cập các thông tin nhanh chóng và chính xác cần phải tổ
chức, liên kết chúng một cách khoa học, đó chính là “cấu trúc dữ liệu”. Một
phần mềm quản lý thông tin thường sắp xếp và ghi nhớ các tệp tin trong một tệp
riêng theo thứ tự hoặc theo chỉ số nhận dạng.
Hiện nay, các cơ sở dữ
liệu sử dụng ba loại cấu trúc là: cấu trúc phân cấp, cấu trúc quan hệ, cấu trúc
mạng. Tuy nhiên trong bản đồ số địa chính người ta thường dùng cấu trúc quan
hệ.
Trong cấu trúc quan hệ,
các tệp tin thường được ghi trong các bảng hai chiều. Ngoài việc truy cập theo
trình tự phân cấp, còn có thể tìm kiếm dữ liệu thông qua mối quan hệ trực tiếp
giữa các tệp nhờ các chỉ số nhận dạng. Loại cấu trúc này giảm bớt một số thông
tin ghi trùng lặp, dễ truy cập, bổ sung, chỉnh sửa dữ liệu.
Hãy like nếu bài viết có ích →
Kết bạn với gisgpsrs trên Facebook
để nhận bài viết mới nóng hổi
Giờ muốn tìm dịch vụ số hóa bản đồ ở vietnam thì dùng bên nào nhỉ
Trả lờiXóaBạn muốn thuê người số hóa dữ liệu hay là thế nào nhỉ? Nếu thuê người số hóa bạn nên tìm người tại những nơi sau giá cả phải chăng và chất lượng tốt: 1. Tổng công ty tài nguyên môi trường; 2. Cục Đo đạc, Bản đồ và Thông tin địa lý Việt Nam; 3. Cục Đo đạc và Bản đồ Quân đội
Xóa