RSS

Quy trình thành lập bản đồ số từ bản đồ giấy

05 Tháng 3

     Cùng với sự phát triển kỳ diệu của công nghệ thông tin trong những năm cuối thế kỷ XX, nhu cầu về số hoá và lượng hóa thông tin trên bản đồ ngày càng cao, đặc biệt là những bản đồ chuyên đề đã cung cấp những thông tin hữu ích để khai thác và quản lý tài nguyên. Ngoài ra trong xu thế hội nhập với khu vực và thế giới đòi hỏi những thông tin bản đồ phải phục vụ được nhiều ngành, nhiều lĩnh vực và nhiều đối tượng khác nhau, có khả năng trao đổi dữ liệu giữa các ngành với nhau. Những yêu cầu trên không thể thực hiện được đối với bản đồ giấy. Sự mô tả định lượng bị ngăn trở lớn do khối lượng số liệu và những quan trắc định lượng quá lớn. Ngoài ra hiện nay còn thiếu các công cụ quan trọng để mô tả sự biến thiên không gian mang tính chất định lượng. Vì vậy, việc thành lập bản đồ số, một trong những bước đi ban đầu trong việc xây dựng cơ sở dữ liệu địa chính quốc gia là rất cần thiết. Bản đồ số có thể được thành lập từ nhiều nguồn khác nhau: từ ảnh quét scanner, từ ảnh hàng không, ảnh vệ tinh, từ các số liệu đo mặt đất. Sau đây là quá trình thành lập bản đồ số từ bản đồ giấy thông qua ảnh quét scanner.

     Bản đồ là một chỉnh thể bao gồm nhiều lớp thông tin chồng xếp lên nhau để mô tả thế giới thực. Thông tin trên bản đồ được phân ra thành 4 loại cơ bản sau:

     - Ðối tượng dạng điểm (point): thể hiện các đối tượng chiếm diện tích nhỏ nhưng là thông tin rất quan trọng không thể thiếu như; trụ sở cơ quan, các công trình xây dựng, cầu cống… 

     - Ðối tượng dạng đường (line): thể hiện các đối tượng không khép kín hình học, chúng có thể là các đường thẳng, các đường gấp khúc và các cung, ví dụ như đường giao thông, sông, suối… 

     - Ðối tượng dạng vùng (region): thể hiện các đối tượng khép kín hình học bao phủ một vùng diện tích nhất định, chúng có thể là các polygon, ellipse và hình chữ nhật, ví dụ lãnh thổ địa giới 1 xã, hồ nước, khu rừng… 

     - Ðối tượng dạng chữ (text): thể hiện các đối tượng không phải là địa lý của bản đồ như nhãn, tiêu đề, ghi chú… 

     MỤC ÐÍCH THÀNH LẬP BẢN ÐỒ 

     Bản đồ đang sử dụng hiện nay phần lớn là bản đồ giấy bao gồm rất nhiều loại khác nhau như: bản đồ địa hình, bản đồ địa chính, bản đồ hiện trạng sử dụng đất, bản đồ đất, và các bản đồ chuyên đề khác … Do đó tuỳ thuộc vào mục đích cụ thể mà thành lập bản đồ thích hợp. Tuy nhiên hiện nay Tổng cục địa chính quy định thống nhất dùng bản đồ địa hình và bản đồ địa chính làm bản đồ nền cơ sở trong toàn quốc. Do đó tất cả các bản đồ dù là thành lập với mục đích nào cũng đều được xây dựng trên nền bản đồ nền cơ sở trên. 

     Sơ đồ quy trình: 

     Các đối tượng bản đồ khi tồn tại dưới dạng số được thể hiện và lưu trữ trên những lớp thông tin khác nhau. Vì vậy, trước khi số hóa thành lập bản đồ số, các đối tượng cần thể hiện trên bản đồ phải được xác định trước cần phải lưu trữ trên lớp thông tin nào. 

     QUÉT BẢN ÐỒ 

     Quét bản đồ là quá trình chuyển các bản đồ được lưu trữ trên giấy, phim, diamat, thành các tập tin dữ liệu dưới dạng ảnh (raster file), sau đó tùy thuộc vào phần mềm xử lý ảnh và phần mềm quản lý bản đồ hiện có mà chuyển các raster file sang các định dạng khác như: *.TIFF, *.RLE, *.EPS, *.BMP,…

     Hiện nay trên thị trường có nhiều loại máy quét khác nhau về khổ giấy và về nhãn hiệu. Về khổ giấy thông dụng nhất là khổ A4, A3. Về nhãn hiệu phổ biến nhất là hiệu EPSON và một số nhãn hiệu của tập đoàn Inter-graph.

     Cách thức hoạt động của máy quét: máy quét ghi nhận các ảnh bằng cách chiếu sáng vào tài liệu cần scan (bản đồ, văn bản), sau đó ánh sáng đi ngược trở lại và được tiếp nhận bởi một dãy các tế bào cảm quang gọi là thiết bị nạp đôi. Bởi vì các vùng tối trên giấy phản chiếu ít ánh sáng hơn và các vùng sáng của giấy phản chiếu nhiều hơn nên thiết bị nạp đôi có khả năng phát hiện ánh sáng phản chiếu ánh sáng từ mỗi vùng ảnh. Sau đó thiết bị nạp đôi sẽ chuyển các sóng ánh sáng được phản chiếu thành các thông tin dạng số, những thông tin này được biểu hiện bởi sự kết hợp của 2 số 0 và 1 (gọi là bit dữ liệu). Cuối cùng phần mềm quét sẽ đọc các dữ liệu mà máy nhận được và tái tạo nó thành một raster feli lưu trữ trong máy tính.

     Ðây là giai đoạn rất quan trọng trong việc thành lập bản đồ số từ bản đồ giấy vì nó ảnh hưởng trực tiếp đến chất lượng ảnh thông qua việc chọn độ phân giải khi quét. Tuy nhiên, việc chọn độ phân giải cao hay thấp còn tùy thuộc vào nhiều yếu tố bao gồm: chất lượng tài liệu gốc, mục đích sử dụng, dung lượng trống của đĩa cứng. Cái giá phải trả cho một raster file có chất lượng cao là kích cỡ raster file đó sẽ lớn gây ra nhiều khó khăn cho việc lưu trữ và chuyển đổi.

      CÁC DẠNG RASTER FILES

     Tùy thuộc vào phần mềm xử lý ảnh và phần mềm quản lý bản đồ hiện có mà chuyển thành các định dạng raster files khác nhau. Tuy nhiên, mỗi định dạng khác nhau đều có những thuận lợi và rắc rối riêng của nó. Sau đây là một số định dạng file:

     *.TIFF (Tagged Image File Format) là dạng phổ biến nhất có khả năng lưu trữ các ảnh quét bằng nhiều độ phân giải, dạng màu và kiểu nén khác nhau, đặc biệt là thích nghi với nhiều trình ứng dụng.

     *.EPS (Encapsulated Poscipt) thích hợp cho dùng các bản vẽ vector nhưng lại không dùng cho lineart.

     *.GIF là dạng dùng để lưu trữ các ảnh gồm 256 màu hoặc 256 các bóng xám.

     *.PSP là dạng ảnh nội của Adobe Photoshop.

     *.JPEG là dạng lưu trữ màu sắc hoặc các files thang độ xám.

     *.PCX được sử dụng trong nhiều chương trình vẽ khác nhau cũng rất thích hợp cho các ảnh quét và rất thích nghi với cách sử dụng PC (máy tính cá nhân).

     NẮN BẢN ÐỒ

     Ðây là bước quan trọng nhất trong quy trình thành lập bản đồ số vì nó ảnh hưởng đến toàn bộ độ chính xác của bản đồ sau khi được số hóa dựa trên nền ảnh. Nắn bản đồ là quá trình chuyển đổi ảnh đang ở tọa độ hàng – cột của các điểm ảnh (pixel) về tọa độ trắc độ thực (hệ tọa độ địa lý hoặc tọa độ phẳng). Việc xác định tọa độ các điểm trên ảnh phải thật chính xác và trùng với bản đồ giấy. Tọa độ một điểm được xác định trên ảnh và thực tế có sự sai lệch nhau, tùy thuộc vào tỷ lệ bản đồ và mục đích thành lập bản đồ mà sai số cho phép sẽ khác nhau. Các điểm định vị trên vừa định nghĩa vùng làm việc cho quá trình số hóa, vừa là cơ sở cho quá trình tiếp biên giữa các mảnh bản đồ.

     VECTOR HÓA

     Vector hóa là quá trình biến đổi dữ liệu raster thành dữ liệu vector, hay nói cách khác đây là quá trình vẽ lại bản đồ giấy trên máy tính hoặc bàn số hóa nhằm tạo một bản vẽ dạng số của bản đồ đó. Hiện nay có rất nhiều phần mềm số hóa bao gồm Autocad, Mapinfo, Arcinfo, Microstation… Sau khi số hóa, tùy thuộc vào phần mềm số hóa mà dữ liệu vector sẽ được tổ chức trong các định dạng files khác nhau như với Mapinfo sẽ được lưu trữ vào files*.TAB, với Microstation sẽ được lưu trữ vào files*.DGN.

     CHỈNH SỬA DỮ LIỆU

     Sau quá trình số hóa, dữ liệu được nhận chưa phải đã hoàn thiện và sử dụng được, các dữ liệu này được gọi là dữ liệu thô, cần phải qua một quá trình chỉnh sửa hợp lệ. Quá trình này bao gồm các công đọan: lọc bỏ điểm dưa thừa (filter), làm trơn đường (smooth), loại bỏ các đối tượng trùng nhau, sửa các điểm cuối tự do và tạo các điểm giao.

     KIỂM TRA – BỔ SUNG ÐỐI TƯỢNG

     Sau khi chỉnh sửa dữ liệu là quá trình kiểm tra tính đầy đủ của đối tượng và độ chính xác của dữ liệu sau khi số hóa. Quá trình này ảnh hưởng đến độ chính xác cũng như chất lượng của sản phẩm sau này. Kiểm tra độ chính xác của dữ liệu là kiểm tra mức độ sai số giữa dữ liệu raster và dữ liệu vector (là độ lệch giữa các đường vector và tâm đường raster), thông thường sai số này phải < 0,1 mm tính theo tỷ lệ bản đồ. Kiểm tra tính đầy đủ đối tượng nghĩa là kiểm tra và bổ sung đầy đủ các đối tượng cần thu nhận theo yêu cầu đề ra đối với từng loại bản đồ tài liệu. Khi thực hiện công tác này người kiểm tra phải nắm được toàn bộ các thông số đồ họa quy định cho từng đối tượng, sử dụng thành thạo các công cụ sửa chữa và số hóa đối tượng để khi gặp các lỗi phải tiến hành xử lý ngay.

     TIẾP BIÊN

     Không giống như các bản đồ trên giấy, công tác tiếp biên với các mảnh lân cận phải thực hiện ngay sau khi thu nhận và chỉnh sửa dữ liệu, các đối tượng dạng vùng tô màu phải chưa được tạo (polygon) bởi vì sau khi đóng vùng và tô màu nền, các yếu tố dạng vùng rất khó tiếp biên với nhau.

     BIÊN TẬP VÀ TRÌNH BÀY BẢN ÐỒ

     Dựa vào mục đích – yêu cầu của bản đồ cần thành lập, một lần nữa các đối tượng trên bản đồ được kiểm tra, thay đổi ký hiệu thích hợp và bố trí vị trí các đối tượng nhằm đảm bảo tính tương quan về địa hình cũng như tính thẩm mỹ của bản đồ.

     Hiện nay có rất nhiều phần mềm xử lý bản đồ, cách tổ chức và quản lý dữ liệu không gian và dữ liệu thuộc tính ở các phần mềm có khác nhau, nhưng quy trình biên tập chuyển từ bản đồ giấy thành bản đồ số nhìn chung là giống nhau. Với sự phát triển của công nghệ thông tin cùng với nhu cầu về tổ chức xây dựng cơ sở dữ liệu quốc gia, hiện nay việc thành lập bản đồ số thay thế bản đồ giấy là rất cần thiết và là nhiệm vụ cấp bách.

(Theo http://www.climategis.com/

About these ads
 

Bình luận đã được đóng.