Bài giảng Tin học ứng dụng vẽ bản đồ

MỤC LỤC LỜI NÓI ĐẦU...........................................................................................................................1 DANH MỤC TỪ VIẾT TẮT...................................................................................................2 PHẦN A: LÝ THUYẾT............................................................................................................3 Chương 1: XÂY DỰNG CƠ SỞ DỮ LIỆU BẢN ĐỒ ...........................................................3 1.1. MỘT SỐ KHÁI NIỆM CƠ BẢN....................................................................................3 1.1.1. Khái niệm bản đồ.....................................................................................................3 1.1.2. Bản đồ địa chính cơ sở.............................................................................................3 1.1.3. Bản đồ địa chính.......................................................................................................3 1.1.4. Bản đồ địa hình........................................................................................................5 1.1.5. Bản đồ hiện trạng sử dụng đất..................................................................................5 1.2. HỆ QUY CHIẾU VÀ HỆ TOẠ ĐỘ QUỐC GIA ...........................................................6 1.2.1. Quá trình xây dựng hệ quy chiếu và hệ toạ độ Quốc gia.........................................7 1.2.2. Các yêu cầu của một hệ Quy chiếu Quốc gia...........................................................8 1.2.3. Hệ Quy chiếu và hệ toạ độ quốc gia VN-2000 ........................................................9 1.3. HỆ THỐNG ĐỊNH VỊ TOÀN CẦU.............................................................................10 1.3.1. Giới thiệu................................................................................................................10 1.3.2. Cấu trúc cơ bản của hệ thống GPS.........................................................................11 1.3.3. Nguyên lý định vị GPS ..........................................................................................12 1.3.4. Thành lập bản đồ bằng công nghệ GPS.................................................................13 1.4. CƠ SỞ DỮ LIỆU BẢN ĐỒ SỐ....................................................................................14 1.4.1. Khái niệm bản đồ số...............................................................................................14 1.4.2. Các loại dữ liệu và mô hình cơ bản của bản đồ số.................................................14 1.4.3. Đặc điểm bản đồ số................................................................................................15 1.4.4. Tổ chức dữ liệu bản đồ số......................................................................................16 1.4.5. Xuất nhập dữ liệu bản đồ số...................................................................................16 1.5. CÁC PHƯƠNG PHÁP THÀNH LẬP BẢN ĐỒ SỐ....................................................17 1.5.1. Thành lập bản đồ từ số liệu đo đạc ........................................................................17 1.5.2. Số hoá bản đồ.........................................................................................................17 1.5.3. Thành lập bản đồ từ ảnh viễn thám........................................................................19 CÂU HỎI ÔN TẬP CHƯƠNG 1.........................................................................................24 Chương 2: MÔ HÌNH DỮ LIỆU BẢN ĐỒ .........................................................................25 2.1. KHÁI NIỆM MÔ HÌNH DỮ LIỆU ..............................................................................25 2.2. NỘI DUNG CỦA MÔ HÌNH DỮ LIỆU ......................................................................25 2.3. MÔ HÌNH DỮ LIỆU VECTOR SPAGHETTI.............................................................25 2.3.1. Thông tin về vị trí không gian................................................................................26 2.3.2. Thông tin về quan hệ không gian...........................................................................27 2.3.3. Thông tin về thuộc tính..........................................................................................27 2.4. MÔ HÌNH DỮ LIỆU VECTOR TOPOLOGY.............................................................27 i 2.4.1. Thông tin về vị trí không gian................................................................................27 2.4.2. Thông tin về quan hệ không gian..........................................................................28 2.4.3. Thông tin về thuộc tính..........................................................................................30 2.5. XỬ LÝ THÔNG TIN BẢN ĐỒ TRONG CƠ SỞ DỮ LIỆU BẢN ĐỒ.......................30 2.5.1. Các bài toán xử lý thông tin bản đồ .......................................................................30 2.5.2. Các thuật toán xử lý thông tin bản đồ....................................................................30 CÂU HỎI ÔN TẬP CHƯƠNG 2.........................................................................................32 Chương 3:CHUẨN HOÁ DỮ LIỆU BẢN ĐỒ.....................................................................33 3.1. CHUẨN HOÁ BẢN ĐỒ ĐỊA CHÍNH.........................................................................33 3.1.1. Chuẩn hoá dữ liệu bản đồ.......................................................................................34 3.1.2. Chuẩn về thể hiện đối tượng bản đồ......................................................................39 3.1.3. Chuẩn về khuôn dạng (Format) dữ liệu (Format Data Standard) ..........................41 3.1.4. Chuẩn hoá MetaData..............................................................................................42 3.1.5. Bản đồ địa chính số................................................................................................43 3.2. CHUẨN HOÁ BẢN ĐỒ ĐỊA HÌNH............................................................................44 3.2.1. Quy định chung......................................................................................................44 3.2.2. Phân lớp và nội dung bản đồ địa hình số...............................................................44 3.2.3. Quy định các chuẩn cơ sở ......................................................................................46 3.2.4. Quy định về ghi lý lịch bản đồ...............................................................................47 3.2.5. Quy định về kiểm tra và nghiệm thu......................................................................47 3.2.6. Quy định hoàn thiện và giao nộp sản phẩm...........................................................48 3.3. CHUẨN HOÁ BẢN ĐỒ HIỆN TRẠNG SỬ DỤNG ĐẤT..........................................48 3.3.1. Quy định chung về Bản đồ hiện trạng sử dụng đất dạng số...................................48 3.3.2. Nội dung của Bản đồ hiện trạng sử dụng đất dạng số............................................50 3.3.3 Quy định về các tệp chuẩn......................................................................................50 3.3.4. Quy định về sai số và độ chính xác của dữ liệu bản đồ HTSDĐ dạng số..............50 3.3.5. Quy định số hóa và biên tập bản đồ hiện trạng sử dụng đất dạng số:....................51 3.3.6. Quy định về kiểm tra, nghiệm thu bản đồ hiện trạng sử dụng đất dạng số............53 3.4. KỸ THUẬT SỐ HOÁ BẢN ĐỒ ĐỊA CHÍNH, BẢN ĐỒ ĐỊA HÌNH.........................54 3.4.1. Quy định về tài liệu dùng để số hoá.......................................................................54 3.4.2. Quy định về phương pháp số hoá...........................................................................54 3.4.3.Quy định về sai số và độ chính xác của dữ liệu bản đồ số hoá...............................54 CÂU HỎI ÔN TẬP CHƯƠNG 3.........................................................................................56 Chương 4: HỆ THỐNG PHẦN MỀM CHUẨN LẬP BẢN ĐỒ.........................................57 4.1. PHẦN MỀM MICROSTATION ..................................................................................57 4.1.1. Giới thiệu................................................................................................................57 4.1.2. Tổ chức dữ liệu của MicroStation..........................................................................57 4.1.3. Giao diện trong MicroStation.................................................................................58 4.1.4. Sử dụng chuột trong MicroStaton..........................................................................59 4.1.4. Cửa sổ quan sát VIEW...........................................................................................60 ii 4.1.5. Thanh cuốn Scroll bar............................................................................................60 4.1.6. Bảng các thuộc tính hiển thị...................................................................................60 4.1.7. Các chế độ hỗ trợ truy bắt điểm (Snap) .................................................................60 4.1.8. Điều khiển lớp........................................................................................................61 4.1.9. Sử dụng Fence........................................................................................................61 4.1.10. File tham chiếu (Reference File)..........................................................................61 4.2. THÀNH LẬP BẢN ĐỒ ĐỊA CHÍNH BẰNG PHẦN MỀM FAMIS...........................57 4.2.1. Chức năng làm việc với cơ sở dữ liệu trị đo..........................................................63 4.2.2. Chức năng làm việc với cơ sở dữ liệu bản đồ địa chính........................................65 4.3. HỆ THỐNG PHẦN MỀM MAPPING OFFICE...........................................................67 CÂU HỎI ÔN TẬP CHƯƠNG 4.........................................................................................69 PHẦN B: BÀI TẬP THỰC HÀNH.......................................................................................70 BÀI SỐ 1: CÁC LỆNH VẼ CƠ BẢN CỦA MICROSTATION..............................................71 BÀI SỐ 2: CÁC LỆNH BIÊN TẬP BẢN ĐỒ CỦA MICROSTATION.................................76 BÀI SỐ 3: XÂY DỰNG BẢN ĐỒ ĐỊA CHÍNH BẰNG PHẦN MỀM FAMIS.....................80 BÀI SỐ 4: BIÊN TẬP BẢN ĐỒ ĐỊA CHÍNH.........................................................................85 BÀI SỐ 5: SỐ HOÁ BẢN ĐỒ BẰNG MICROSTATION VÀ MAPPING OFFICE.............91 BÀI SỐ 6: BIÊN TẬP BẢN ĐỒ CHUYÊN ĐỀ......................................................................97 BÀI SỐ 7: IN ẤN BẢN ĐỒ...................................................................................................102 PHẦN PHỤ LỤC..................................................................................................................105 TÀI LIỆU THAM KHẢO....................................................................................................127 iii LỜI NÓI ĐẦU Ngày nay, cùng với sự phát triển của các ngành điện tử, tin học, sự phát triển của phần cứng lẫn phần mềm máy tính, các thiết bị đo đạc, ghi tự động, các loại máy in, máy vẽ có chất lượng cao không ngừng được hoàn thiện. Công nghệ thông tin thực sự đã thâm nhập vào mọi lĩnh vực đời sống xã hội, đặc biệt là trong lĩnh vực quản lý nguồn tài nguyên thiên nhiên đất đai. Sự ra đời của hệ thống thông tin địa lý (GIS), hệ thống thông tin đất đai (LIS), hệ thống định vị toàn cầu (GPS) và Viễn thám (RS) đã tạo một bước ngoặt chuyển từ phương thức đo vẽ, xử lý, quản lý thủ công trước đây sang một phương thức mới, quản lý, xử lý dữ liệu trên máy tính. Bài giảng môn học Tin học ứng dụng vẽ bản đồ được xây dựng nhằm truyền tải những kiến thức cơ bản về áp dụng các công nghệ hiện đại, đặc biệt là công nghệ thông tin cho sinh viên khoa Tài nguyên và Môi trường, Trường Đại học Nông nghiệp Hà Nội. Bài giảng này được biên soạn theo đề cương môn học Tin học ứng dụng vẽ bản đồ của khoa Tài nguyên và Môi trường, trường đại học Nông nghiệp Hà Nội. Bài giảng nhằm trang bị cho sinh viên các kiến thức cơ bản về bản đồ số, các phương pháp thành lập bản đồ số, tổ chức dữ liệu, cấu trúc dữ liệu bản đồ số và chuẩn hóa dữ liệu bản đồ số. Trên cơ sở đó, sinh viên có thể vận dụng vào công tác thành lập bản đồ theo đúng quy trình, quy phạm của Bộ Tài nguyên và Môi trường. Trong quá trình biên soạn cuốn bài giảng này, chúng tôi đã có nhiều cố gắng tuy nhiên do trình độ và thời gian có hạn nên không tránh khỏi những thiếu sót. Chúng tôi rất mong nhận được những ý kiến đóng góp từ các đồng nghiệp, sinh viên và bạn đọc. Mọi ý kiến đóng góp xin gửi về: Bộ môn Trắc địa bản đồ và Thông tin địa lý, Khoa Tài Nguyên và Môi Trường – Trường Đại học Nông Nghiệp Hà Nội, Trâu Quỳ - Gia Lâm – Hà Nội. T/M các tác giả Trần Quốc Vinh 1 DANH MỤC TỪ VIẾT TẮT BĐĐC CADDB CSDL ESRI EOS ETM FAMIS GIS GPS HRVIR KT-VH-XH LIS MDL NASA RS TM TN&MT UTM WGS ASTER Bản đồ địa chính Cadastral Document Database Management System Cơ sở dữ liệu Environmental Systems Research Institute Earth Observing System Enhanced Thematic Mapper Field work And cadastral Mapping Intergrated Software Geographical Information System Global Positioning System High Resolution Visible Imaging System Kinh tế - Văn hoá – Xã hội Land Information System MicroStation Development Language National Aeronautics and Space Administration Remote Sensing Thematic Mapper Tài nguyên và môi trường Universal Transverse Mercator World Geodetic System Advanced Spaceborne Thermal Emission and Reflection Radiometer 2 ... - tailieumienphi.vn