BTNMT
VKHB
B TÀI NGUYÊN VÀ MÔI TRNG
VIN KHOA HC O C&BN
ng Hoàng Quc Vit, Cu Giy, Hà Ni
***
BÁO CÁO
TNG KT KHOA HC VÀ K THUT TÀI :
NGHIÊN CU C S KHOA HC TNG QUÁT HÓA BN T
NG VÀ XÂY DNG PHN MM TNG QUÁT HÓA BN T
D LIU BN A HÌNH T L LN HN TS. NG TH BÍCH PHNG
TNG KT KHOA HC VÀ K THUT
TÀI :
NGHIÊN CU C S KHOA HC TNG QUÁT HÓA BN T NG
VÀ XÂY DNG PHN MM TNG QUÁT HÓA BN T D LIU BN
A HÌNH T L LN HN Hà Ni, ngày tháng nm 2009
CH NHIM TÀI
TS. ng Th Bích Phn
g
Hà Ni, ngày tháng nm 2009
C QUAN CH TRÌ TÀI
VIN TRNG
VIN KHOA HC O C&BN
4 Nguyn Th Tho KS. a chính Vin Khoa hc o đc và Bn đ
5 Bùi Cm Ngc ThS. a chính Vin Khoa hc o đc và Bn đ
6 Hoàng Th Tâm KS. a chính Vin Khoa hc o đc và Bn đ
VIT TT, THUT NG
GIS, HTTTL H thng thông tin đa lý
CSDL,
Database
C s d liu
TQH, TQHT Tng quát hóa, Tng quát hóa t đng
GISc Khoa hc v thông tin đa lý
Data set Tp d liu đa lý v mt khu vc c th, vi ni dung/ ch đ c th, t l
hoc đ phân gii không gian c th , đáp ng mc đ
ích s dng c th
BH Bn đ đa hình
LoD Level of detail, mc đ chi tit
MC LC
Trang
M U 1
CHNG I: C S KHOA HC TNG QUÁT HOÁ BN T NG 5
I.1. Khái nim chung v tng quát hoá bn đ 5
I.2. Các yu t nh hng đn tng quát hoá bn đ 6
I.3. Các hình thc tng quát hóa bn đ 8
I.4. Các hot đng tng quát hoá t đng 9
I.4.1. Tng quát hóa đi vi d liu vector 9
I.4.2. Tng quát hóa đi vi d liu raster 11
I.5. Phân loi các phng pháp tng quát hóa bn đ 11
NG III: ÁNH GIÁ CHT LNG TNG QUÁT HÓA BN 31
III.1. ánh giá các thut toán TQHT bn đ 31
III.1.1. Thut toán Douglas- Peucker 31
III.1.2. Thut toán s dng đim đc lp 31
III.1.3. Thut toán s dng k/c gia các đim hoc đng vuông góc 33
III.1.4. Thut toán Reumann- Wikam 33
III.1.5. Thut toán Zhao - Saalfeld 34
III.1.6. Thut toán Opheim 35
III.1.7. Thut toán Lang 36
III.1.8. Thut toán Visvalingam – Whyatt 37
III.1.9.
ánh giá các thut toán đn gin hoá các yu t dng đng 37
III.2. ánh giá các công c TQHT bn đ trong các phn mm thng mi 38
III.2.1. ARCGIS 38
III.2.2. Map Generalization và Dynagen 41
III.2.3. CHANGE 42
III.2.4. Các sn phm ca Laser Scan 43
III.2.5. Generalizasya 46
III.3. Vn đ đánh giá cht lng tng quát hoá bn đ 47
III.3.1. Cht lng bn đ và cht lng tng quát hoá 47
III.3.2. Các phng pháp đánh giá cht lng tng quát hóa bn đ 48
III.3.3. ánh giá cht lng tng quát hóa bn đ t đng 49
III.3.4. ánh giá ch
t lng tng quát hóa bng các công c và các phn mm
thng mi 51
CHNG IV: TNG QUÁT HÓA CÁC YU T HÌNH TUYN 54
IV.1. c đim tng quát hoá mng li các yu t hình tuyn 54
IV.2. ng dng lý thuyêt đ th trong tng quát hóa t đng bn đ 55
IV.2.1. Các khái nim và ng dng c bn 56
IV.2.2. ng dng lý thuyt đ th trong tng quát hóa 58
bo tính đng nht, ngoài ra còn đ
i lin vi nhng khó khn v k thut và kinh t
khi hiu chnh, cp nht.
Trong tng lai CSDL đa lý quc gia cn phi có kh nng đáp ng các yêu
cu, mc đích s dng khác nhau. Ví d bn đ đa hình các t l khác vi dãy t l
c bn, bn đ đa lý vi các mc đ khái quát khác nhau, bn đ nn vi m
c đ chi
tit khác nhau phc v công tác điu tra c bn và thành lp bn đ chuyên đ, các
datasets (tp, gói d liu) phc v gii quyt các bài toán kinh t xã hi. Bn đ vn là
sn phm ch yu ca công tác đo đc - bn đ, song không còn là đu ra duy nht.
Mt trong các xu hng hin nay các nc tiên tin là xây dng CSDL ph
trùm duy nht. Do nhng lý do kinh t và k thu
t, t l (hay mc đ chi tit) cng
nh cht lng d liu ca CSDL ph trùm không nht thit và cng không th đng
nht trên toàn b lãnh th, song CSDL phi là duy nht, là d liu c bn đ thành lp
tt c các bn đ t l nh hn và các datasets có mc đ chi tit thp hn.
CSDL ph trùm hot đng hiu qu c
n phi có các gii pháp tng quát hóa
t đng.
Trong khong 30 nm tr li đây đã có nhiu n lc ca các chuyên gia toán
hc, đa lý, bn đ và công ngh thông tin đ phát trin các phng pháp, gii thut,
công c tng quát hóa t đng. Các công c tng quát hóa t đng trong thi k đu
đc xây dng ch yu nhm mc đích gim nh lao đng trong thành lp b
n đ
bng cách mô phng các thao tác tng quát hóa trong thành lp bn đ truyn thng.
Các kt qu nghiên cu trong lnh vc tng quát hóa t đng đã đc các c
quan đo đc bn đ quc gia mt s nc phát trin áp dng trong thc t sn xut. Ti
Vit Nam các công c tng quát hóa có sn trong các phn mm thng mi thông
dng cng đc các c s
sn xut và nghiên cu quan tâm ng dng đ gim bt chi
Các nghiên cu th nghim ca đ tài tp trung vào vn đ nâng cao mc đ t
đng hóa công đon tng quát hóa bn đ trong qui trình thành lp bn đ t l 1: 25
000 t bn đ đa hình dng s t l 1: 10 000.
Ni dung nghiên cu:
- Nghiên cu c s khoa hc ca tng quát hoá các đi tng dng tuyn và các
ng dng ca lý thuyt đ th trong phân tích mng li
- Nghiên cu đc đim th hin ni dung trên bn đ đa hình theo các quy
phm, ký hiu thành lp bn đ đa hình và đc đim công tác tng quát hoá ng dng
trong thc t Vit Nam
- Nghiên cu, đánh giá các thut toán tng quát hoá đã công b và các công c
tng quát hoá trong các phn mm da trên các ch tiêu đnh tính và đnh lng c
a
sn phm.
- Xây dng thut toán tng quát hoá mng li các yu t dng tuyn phù hp
vi thc t Vit Nam
- Xây dng phn mm tng quát hoá t đng bn đ t bn đ t l ln hn,
phù hp vi thc t Vit Nam.
- Th nghim cho bn đ đa hình t l 1: 10 000 ti 2 khu vc khác nhau
Phng pháp nghiên c
u và cách tip cn:
thc hin các ni dung nghiên cu, đ tài la chn phng pháp tip cn
nh sau :
- Nghiên cu các thut toán, các phn mm tng quát hoá đã có trên th gii, so
sánh các u đim và nhc đim trong trng hp s dng Vit Nam t đó đ xut
thut toán tng quát hoá phù hp.
2
- Nghiên cu hin trng công tác xây dng và s dng thông tin đa lý Vit
Nam, đc đim đa hình Vit Nam, đc đim th hin ni dung, ký hiu trên các bn
th gii
- Chng IV. Tng quát hoá các mng li các yu t hình tuyn đ cp
đn
mt s vn đ có ý ngha quan trng trong bài toán tng quát hóa t đng bn đ nh
đc đim tng quát hoá các mng li các yu t hình tuyn; ng dng lý thuyt đ th
trong TQHT bn đ và thut toán tng quát hoá mng li các yu t hình tuyn
- Chng V – Th nghim xây dng phn mm tng quát hoá t đng bn đ
trình bày các v
n đ công ngh liên quan đn phân tích và thit k h thng, la chn
gii pháp công ngh nh chun d liu, môi trng đ ho và kt qu th nghim cho
hai khu vc có đc đim đa mo khác nhau.
- Kt lun và kin ngh
3
CHNG I
C S KHOA HC TNG QUÁT HÓA BN T NG
I.1. Khái nim chung v tng quát hóa bn đ và tng quát hóa bn đ t
đng
Tng quát hoá bn đ là phng pháp đc bit đ la chn và khái quát các yu
t ni dung bn đ, làm sáng t và biu th lên bn đ các đc đim đc trng, nhng
nét c bn, đin hình ca đi tng, hin tng và mi tng tác gia chúng vi nhau,
làm ni bt các qui lut t nhiên và kinh t xã hi. Bn đ phi phn ánh đc đc
trng c bn ca hình dáng, s lng, cht lng và mi quan h tng h ca các yu
t ni dung - phn ánh đc các yu t đa lí t nhiên và kinh t xã hi ca khu vc
thành lp bn đ. Tng quát hoá bn đ gii quyt mâu thun gia tính vô h
n và phc
tp ca các đi tng nghiên cu vi tính có hn và đn gin ca các phng pháp
biu th bn đ.
Thut ng tng quát hoá – generalisation - bt ngun t ting latin generalis có
các đc đim c bn, các tính cht đc trng ca các đi tng, hin tng và quan h.
4
Tng quát hoá đc thc hin thông qua khái quát hoá các đc trng cht lng, s
lng ca các đi tng, hin tng, bin đi các khái nim riêng thành khái nim
chung, lc b các chi tit th yu đ phn ánh các đc đim c bn.
Tng quát hoá bn đ không ch đn thun là lc b nhng thông tin không
cn thit mà còn là s tng hp to ra các thông tin mi đc tr
ng cho đi tng. Mc
đ tng quát hoá càng cao thì càng làm ni bt nhng đc đim quan trng ca đi
tng, ch rõ các qui lut phân b, phát trin và mi quan h tng tác gia các s vt,
hin tng. Cht lng tng quát hoá bn đ ph thuc vào trình đ hiu bit, kinh
nghim ca ngi thành lp v các đi tng và hin tng th hin trên b
n đ.
Trong bn đ hc và khoa hc v thông tin đia lý nói chung (GISc) tng quát
hóa có vai trò rt quan trng. Vi quan đim mô hình hóa, coi bn đ là mô hình th
gii thc thì tng quát hóa là quá trình th hin th gii thc bng các mô hình khác
nhau. Tng quát hóa có nh hng đi vi mô hình ban đu DLM (digital landscape
model), đó các đi tng ca th gii thc đc tru tng hóa. Hn th, tng quát
hóa tham gia vào quá trình xây d
ng mô hình th phát, liên quan đn vn đ gin lc
mô hình DLM ph thuc vào mc đích cúa bn đ. Cui cùng, tng quát hóa chu
trách nhim v xây dng hình nh theo các qui tc bn đ hc t mô hình trên c s t
l và mc đích ca bn đ - quá trình to DCM (digital cartographic model) – mô hình
bn đ s.
Hin nay công ngh s đã đc ng dng rng rãi trong nhiu công đ
on thành
lp và hiu chnh bn đ, song nhiu hãng thành lp bn đ quc gia vn đang thc
hin tng quát hóa bng các phng pháp th công, hoc vi s h tr ca các công c
trong mt vài công đon. ó là vì kin thc tng hp và kinh nghim ca các nhà bn
cn hoàn toàn khác đi vi tng quát hóa. Tng quát hóa đc coi là môt quá trình
bin đi (transformation) mô hình thc t này (bn đ hoc gói d liu) sang mô hình
thc t khác nhm truy
n ti ý tng ca tác gi (đc xác đnh bi mc đích s dng,
điu kin s dng, quan đim thm m) hoc ca đi tng s dng. Tng quát hóa
trc ht là mt quá trình la chn các đi tng theo nhng qui tc, tiêu chí nht
đnh, sau đó mi là quá trình th hin (visualisation). Các nghiên cu v TQH t đng
tp trung vào xác đnh cu trúc CSDL h
ng đi tng, các phng pháp phân tích
đa lý, các phng pháp đánh giá cht lng bn đ và quá trình tng quát hóa. Chng
hn các phng pháp tng quát hóa mng li các yu t hình tuyn ng dng lý
thuyt đ th, tng quát hóa theo ng cnh, tng quát hóa cho bn đ và d liu chuyên
đ hin đang đc quan tâm nghiên cu.
T nhng dn lun trên có th đa ra khái nim v tng quát hóa bn
đ t
đng nh sau:
Tng quát hóa bn đ t đng là quá trình chn lc, bin đi và th hin bng
ngôn ng bn đ các tp d liu đa lý dn xut t c s d liu chi tit phù hp vi
mc đích s dng.
I.2. Các yu t nh hng đn tng quát hóa bn đ
Bao gm mc đích s
dng, ni dung, t l bn đ và đc đim đi tng đc
th hin trên bn đ. Ngoài ra còn có th k đn nh hng ca s lng, cht lng t
liu dùng đ thành lp bn đ, phng pháp trình bày bn đ, cng nh k thut và
công ngh thành lp bn đ,.
nh hng ca mc đ
ích s dng th hin trc ht s la chn các đi
tng, hin tng th hin trên bn đ. Nhng bn đ cùng đ tài, t l nhng có mc
đích s dng khác nhau thì mc đ chi tit và phng pháp biu th các yu t ni
dung cng khác nhau. Ví d trên bn đ giáo khoa các yu t ni dung đc gin lc,
t
ng khác. Chng hn mt ngun nc, ging nc vùng sa mc có ý ngha rt ln
nên bt buc phi th hin trên bn đ đa hình, nhng vùng đng bng hay vùng
ven bin có th b qua không th hin. S la chn khong cao đu đng bình đ cho
bn đ đa hình các đa hình khác nhau cng là mt ví d.
S lng, cht lng t
liu bn đ nh hng đn quá trình tng quát hoá và
cht lng bn đ. Nu t liu bn đ v đc đim nào đó ca đi tng bn đ không
đy đ hoc không đng nht thì không nên th hin đc đim đó ca đi tng trên
bn đ vì có th s khin cho ngi đc nhn thc không chính xác. Ch
ng hn, vi
các đim dân c, nu thông tin v s dân không đy đ hoc đng nht thì không th
hin thông tin v s dân trên bn đ hoc khái lc theo tiêu chí khác.
Phng pháp biu th ni dung bn đ đc la chn có nh hng quan trng
đn quá trình và cht lng tng quát hoá. Màu sc, kích thc, s phân b các ghi
chú và ký hiu cn phi đc xem xét khi xác đnh các tiêu chí la ch
n và khái lc
các đi tng bn đ. Chng hn, trên bn đ đa hình, di rng hp có th th hin
bng phong pháp ký hiu tuyn tính hoc phng pháp khoanh vùng vi mc đ luc
b và khái quát hoá hình hc khác nhau.
Kích thc kí hiu liên quan ti kh nng biu th ni dung bn đ nên nó cng
nh hng ti tng quát hoá, s d nh vy là do kích thc càng l
n thì ni dung biu
th càng ít và ngc li. Kích thc kí hiu ph thuc vào lc phân gii ca mt ngi,
kh nng v và in bn đ. Công ngh in bn đ hin nay có th đt đc lc nét nh
nht t 0,06 - 0,08 mm. Các qui đnh v tng quát hóa đc xây dng da trên kích
thc ti thiu ca các kí hiu bn đ nh lc nét ti thiu 0,1 mm, kho
ng cách ti
thiu gia hai nét 0,2 mm, din tích tô màu ti thiu - 1 mm
2
T s trng ti 16,0 24,0 28,0 30,0
Vùng dân c 9,3 15,0 18,0 20,0
ng giao thông 3,4 4,4 4,6 4,8
Thy h 1,0 2,4 3,0 3,4
I.3. Các hình thc tng quát hoá bn đ
Các nhà bn đ hc Nga và ông Âu thng nht quan đim phân chia các hình
thc tng quát hóa bn đ nh sau (Salisev, 1992):
- Xác đnh và phân loi các đi tng và hin tng cn biu th thành tng
nhóm các đi tng cùng loi, có cùng đc tính nào đó. S phân loi các đi tng có
mc đích tránh nhm ln, b sót đi tng, thun tin cho vic l
a chn , biu th đi
tng. S phân loi đc thc hin theo nguyên tc t chung đn riêng, t khái quát
đn chi tit. Thông thng, các đi tng, yu t ni dung đc phân loi theo dng,
tc là da theo hình dng, đc đim, tính cht, cu trúc. Ví d nhóm các yu t thu
vn , dân c, đa hình, th nhng Các đi tng, hin tng cng đc phân lo
i
theo điu kin phát sinh, ngun gc, ý ngha khoa hc và thc t.
- Chn lc các đi tng biu th là hn ch ni dung bn đ phù hp vi mc
đích, đ tài, t l và đc đim đa lý lãnh th lp bn đ. La chn thông thng đc
tin hành theo trình t t các đi tng chính yu đn các đi t
ng ít quan trng hn.
Nhng đi tng có kích thc nh nhng có ý ngha quan trng v phng din nào
đó vn phi th hin. Chng hn hu ht các đi tng có giá tr đnh hng đu đc
th hin trên bn đ đa hình bng các ký hiu phi t l.
Khi thành lp bn đ có th xác đnh tiêu chun hoc ch tiêu la chn. Tiêu
chu
n la chn là giá tr gii hn qui đnh kích thc hoc ý ngha đi tng cn th
hin trên bn đ khi tng quát hoá. Ví d, trên bn đ đa hình qui đnh th hin tt c
các h, ao có kích thc t 4 mm
2
- Tng quát các đc trng s lng th hin vic chuyn thang liên tc sang
thang phân cp và tng khong cách gia các bc thang. Ví d khi thu nh t l bn đ
đa hình, khong cao đu gia các đng bình đ cng tng lên, mt s
đc trng tiu
đa hình s không đc th hin. i vi bn đ s dng phng pháp chm đim có
th thay đi giá tr trng s.
- Tng quát các đc trng cht lng là gim bt s khác bit v cht theo
phng din nào đó. khái quát hoá, ngi ta có th nhóm các đi tng bng các
khái nim chung. Ví d trên bn đ
đt nông nghip t l ln, các loi đt đc th
hin chi tit : đt trng lúa mt v, lúa hai v, đt trng ngô, đt trng rau Trên bn
đ t l nh các loi đt nói trên đc th hin bng ký hiu chung là đt trng cây
lng thc. Mt phng cách khái quát hoá các đc trng cht lng khác là lc b
không th hin các nhóm đi tng không quan tr
ng.
- Tng quát hóa khái nim : Thay th các đi tng hoc khái nim đn gin
bng các ký hiu tp hp hoc bng các khái nim chung. Ví d khi không th phân
đnh ranh gii gia rng cây lá rng và cây lá kim ngi ta thay bng ký hiu rng
hn hp, cm cây hn hp. Hoc, nu trên bn đ đa hình t l 1:10 000 các đim dân
c đc th hin chi tit bng các
đng vin khi nhà và nhà đc lp, thì trên bn đ
t l 1: 50000 chúng đc th hin bng đng vin các khu ph. Trên bn đ t l
nh các đim dân c đc th hin bng ký hiu phi t l (thng là vòng tròn).
Cách phân chia này cng đc phn ln các tác gi M và Tây Âu chia s, tuy
có th có nhng d bit trong cách s dng thut ng.
I.4. Các hot
đng tng quát hóa
I.4.1.Tng quát hoá đi vi d liu vector
Shea và McMaster (1989) đã tng kt 12 nhóm hot đng tng quát hoá c bn
mang ý ngha miêu t tính cht ca tng quát hoá t đng. Nghiên cu này đã có nh
đ t l nh hn. Cng có th gp chung t đng các đc đim ca đa hình trong các vùng
khác nhau ca lãnh th.
- Gp đim (Aggregation) : hp nht các đi t
ng đc th hin di dng ký
hiu đim, ví d nhóm các tòa nhà thành khi nhà.
- Hp nht (Merging): các đi tng dng đng đc th hin bng đng 1
nét thay cho 2 nét.
- Phá (Collapse): Khi t l b gim đi, nhiu đi tng mt đc th hin bi
các vùng, thm trí phi b ký hiu hoá thành dng đim hoc đng. S phân ly các
đi tng
đng và đi tng vùng thành các đi tng đim, hoc các đi tng
vùng thành các đi tng đng thng gp khi thành lp các bn đ t l nh
- La chn (Selection) Hu ht các hot đng tng quát hoá hu ích ngày nay là
s la chn. Thông thng đc s dng nh mt phng pháp x lý đu tiên, đi
trc các hot đng tng quát hoá còn li.
- Phóng đ
i (Exaggeration ):S phóng đi các ký hiu bn đ và các đi tng
vùng có th đc thc hin đ làm tng thêm tính rõ ràng ca bn đ hoc làm cho
phù hp hn các ni dung bn đ đ phc v nhng mc đích riêng ca nó. S phóng
đi thng dn ti nhng trng thái xung đt, chng đè các đi tng.
- Làm ni bt (Enhancement):Các b mt và kích c ca
đi tng cn phi
phóng đi hoc làm ni bt đ đáp ng các yêu cu riêng bit ca bn đ. Khi đc so
sánh vi hot đng phóng đi, vic làm ni bt đ cp ti vic cu thành ký hiu tng
trng và không quan tâm đn các chiu trong không gian ca đi tng. Vic làm ni
bt các ký hiu tng trng đc áp dng không có ngha là đ phóng đi nó, mà ch
đn thun là đ xem xét vic kt hp các ký hiu tng trng.
- Dch chuyn (Displacement): ôi khi do các gii hn đ ho ca bn đ buc
phi dch chuyn v trí mt s đi tng. Ví d khi đ rng ca đng b thay đi và
nh, s m rng Khi các phng pháp x lý nh b gp chung mt cách đng b
di mt điu kin nào đó, chng hn nh gi các đc trng hình thái, ngi ta có
th thc hin tng quát hoá tiêu biu nh là khi loi b, trn ln, giãn n, làm trn,
phát hin xung
đt Các phng pháp c bn cho tng quát hoá d liu raster bao
gm: gin lc hoá, loi b các vùng nh, làm trn các đng bao vùng và hp nht
các b mt. Không có các chng trình đc bit sn có trên th trng nhm đ phc
v cho vic tng quát hoá bn đ raster, nhng các công c đc cung cp trong các
chng trình x lý nh d liu raster da trên các h thng GIS có th đc s d
ng
cho mc đích này.
I.5. Phân loi các phng pháp tng quát hoá bn đ
I.5.1. Phân loi theo mc đích tng quát hóa
Trong quá trình xây dng d liu dn xut t c s d liu đa lý chi tit, mi
giai đon tng quát hóa có mc đích và đi tng chu tác đng khác nhau.
Vi mô hình ban đu DLM (digital landscape model), tng quát hóa là quá trình
la chn và tru tng hóa các đi tng ca th gii thc. H
n th, tng quát hóa
tham gia vào quá trình xây dng mô hình th phát phù hp vi mc đích cúa bn đ.
Cui cùng, tng quát hóa chu trách nhim v xây dng hình nh theo các qui tc bn
đ hc, tc là quá trình xây dng mô hình bn đ s DCM.
Tng quát hóa đi tng - Object generalisation: Th hin s mô t và cu
trúc hóa c s d liu ban đu vi mc đích là đt đc s mô t tr
n vn thê gii thc
trong kh nng cho phép ca k thut – công ngh. Tng quát hóa th hin tru
tng hóa, la chn và gin lc
11
Tng quát hóa mô hình – Model generalisation: Tng quát hóa đi tng
đc s dng nh là bc chun b d liu cho bn đ truyn thng cng nh bn đ
(consistency) v d liu gia các t l.
- Quan đim /chin lc hng dn xut: chin lc mang tính trung gian.
Tng t nh chin lc hng th hin, chin lc này hng ti xây dng c s d
liu vi nhiu mc đ chi tit khác nhau, tuy nhiên chúng đc dn xut t mt c s
d liu chi tit ban đu duy nht và luôn đm bo tính đng nht. D liu các mc
đ chi tit khác nhau liên kt chtch to thành h thng th bc.
I.5.3. Phân loi theo các toán t và thut toán tng quát hóa
Quá trình tng quát hóa liên quan rt nhiu đn cách thc din đt , mô t v
d
liu đa lý và các quyt đnh v cách thc và chn la đi tng th hin, tng quát
hóa, cng nh gii quyt các xung đt gây ra bi TQH. Quá trình th công đó, v bn
cht li vô cùng t nhiên. i vi tng quát hóa t đng gn nh không th phát trin
nhng gii pháp lý tng do tính ch quan và thiu các quy tc tng quát hóa đc
đnh ngha rõ ràng đ h
ng dn quá trình ra quyt đnh. Bin pháp khc phc là chia
nh quá trình tng quát hóa và t đng hóa tng công đon. đnh ngha các quy tc
tng quát hóa cn hiu chính xác nhng gì din ra khi nhà bn đ thc hin tng quát
12
hóa bn đ. Nh vy quá trình tng quát hóa s đc chia nh thành các thao tác tng
quát hóa, mi thao tác s thc hin mt hoc nhóm các vn đ.
S lng và các thut ng s dng đ mô t các thao tác tng quát rt khác
nhau trong các tài liu. Tuy nhiên h thng ca McMaster và Shea(1992) trình bày
trong I.4. đc coi là đy đ nht. Nhiu gii pháp và h thng đc phát trin trên c
s nghiên cu này, trong đó có d án AGENT.
Nhi
m v chính cúa các toán t TQH là gii quyt mt vn đ tng quát hóa
riêng bit. S dng các toán t là đ b gãy và chia nh quá trình TQH – vn rt phc
tp và v bn cht là ch quan – thành các quá trình con tin li hn cho mô t bng
hin thc hóa nhng yêu cu bin đi đ
ó mt cách tt nht. Toán t, trái ngc vi các
thut toán, luôn đc lp vi mô hình d liu. 2 týp thut toán cn đc phân bit theo
cách chúng đc s dng là các thut toán đc phát trin đ s dng cho mt lp
(class) đi tng c th, ví d nh các khi nhà hoc đng giao thông và các thut
toán dùng chung, ví d nh thut toán gin lc hóa đng có th s dng cho nhiu
lo
i đi tng
13
La chn
theo chuyên
đ
Chn tp con ca các đi tng phù hp vi ng dng
Bin đi thuc
tính
Phân loi
Gp theo
chuyên đ
Thay đi đ phân gii chuyên đ
Làm thng
Th hin li đng gc bng cách s dng mt tp con các
đim to đ ban đu ca chúng, gi li các đim đc cho là
tiêu biu nht ca đng.
Gin lc
hóa
Gin lc
hóa không
đn các
xung đt v
ng ngha.
Chnh lu Chnh lu hình hc các đi tng mong mun
đ to mt vùng hình ch nht.
La chn
La chn các đi tng quan trng nht t mt nhóm hoc mt
mng li các đi tng đ th hin đim đc trng gc.
La
chn/lc
b
Lc b Lc b các đi tng không quan trng t bn đ.
i
tng
đc lp
hoc
nhóm
đi
tng
Dch chuyn
Dch chuyn đi tng đ gii quyt xung đt gia các đi
tng nm quá gn nhau hoc đ duy trì quan h lân cn. Ví d:
Nu mt ch r ca đng b dch chuyn qua qúa trình lc thì
vic xây dng mt con đng sau đó cng phi dch chuyn.
Trn S kt hp ca hai đi tng có liên quan vi
nhau trong t nhiên.
Gp
Hp nht Ghép ni li các đi tng ri rc.
Liên kt đi
tng vi
14
Các thut toán gin lc đng đc quan tâm nhiu nht trong giai đon đu
ca TQHT. Phân loi các thut toán cc b (ví d thut toán Reumann) và toàn th
(ví d thut toán Douglas-Peucker). Phn ln các thut toán x lý các đi tng dng
đng nh các thc th hình hc đc lp vi ng cnh đa lý.
Các thut toán làm trn trong mt thi gian dài đc coi nh ch có tính cht
trang trí, song cng có th
s dng đ loi b nhng chi tit nh. Thông dng là Bezier
curves (1968) và Li – Openshaw(1992)
Các toán t la chn - da trên nguyên tc Topfer (1966) ch yu áp dng cho
bn đ đa hình. i vi mng sông sui s dng thut toán Horton(1945) đ phân cp
sông. Các phng pháp phân tích mng s dng cho mng li đng giao thông đ
xác đnh các đc trng quan trng. i vi các khu dân c đô th, Ruas(1999) s d
ng
phng pháp phân cp đi tng theo kích thc, mt đ và hng đc trng.
I.6. Tình hình nghiên cu trong và ngoài nc.
I.6.1. Tình hình nghiên cu ng dng tng quát hóa t đng bn đ các
nc trên th gii
Trong khong 30 nm tr li đây đã có nhiu n lc ca các chuyên gia toán
hc, đa lý, bn đ và công ngh thông tin đ phát trin các phng pháp, gii thut,
công c t
ng quát hóa t đng. Các công c TQHT trong thi k đu đc xây dng
ch yu nhm mc đích gim nh lao đng trong thành lp bn đ bng cách mô
phng các thao tác tng quát hóa trong thành lp bn đ truyn thng.
phân bit mc đ t đng trong tng quát hóa các nhà bn đ đa ra thut
ng Tng quát hóa hoàn toàn t đng (On -the-fly, Real - time) và Tng quát hóa trên
màn hình (On-screen) hoc tng tác (interactive). Các vn đ c
a tng quát hóa hoàn
toàn t đng hin cha đc gii quyt trn vn. Các phn mm thng mi thng
cung cp các gii pháp TQH On screen đòi hi các mc đ can thip khác nhau ca k
Các công ty phát trin phn mm liên quan đn tng quát hóa t đng quan
trng là ESRI, Intergraph (M), LaserScan(Anh) và và Sibgeoinform (Nga).
Các kt qu nghiên cu trong lnh vc tng quát hóa t đng đã đc các c
quan đo đc bn đ quc gia mt s nc phát trin áp dng trong thc t sn xut.
Chng hn, Canada đã ng dng các công c tng quát hóa t đng t phát trin cho
thành lp Atlas Canada t b
n đ t l 1: 1 000 000. C quan bn đ quc gia Nga mi
đây cng tuyên b phn mm tng quát hóa s dng chun d liu đa hình ca Nga đã
đc đa vào sn xut thành lp bn đ đa hình t l 1: 1 000 - 1: 200 000 t bn đ
t l 1: 500. EU va qua đã tài tr cho nhiu d án nghiên cu v t đng tng quát
hóa nh AGENT và MAGNET. Kt qu
nghiên cu ca các d án này là c s đ phát
trin h thng Clarity (Laser-Scan) hin đang đc s dng đ thành lp bn đ 1: 50
000 , 1: 250 000 t bn đ t l 1: 1250 và 1: 2500 Anh và đang thành lp bn đ và
các datasets t l 1: 50 000 t t l 1: 10 000 ti an Mch. Hin Pháp đang thc hin
thành lp các bn đ t l 1: 100 000, 1: 120 000 t CSDL ph trùm t
l 1: 25 000 và
1:50 000 . Mc tiêu ca c quan đo đc bn đ Pháp là thành lp các bn đ dn xut
t CSDL ph trùm t l 1: 10 000 s hoàn thành vào nm 2007. Phn mm CHANGE
do i hc Hannover phát trin đang đc s dng ti Tây Ban Nha và nhiu bang ca
c trong thành lp và hiu chnh bn đ t l t 1: 10 000 đn 1: 100 000 t CSDL t
l 1: 5 000. Các nc Bc Âu đu đã hoàn thành xây d
ng và khai thác CSDL t l 1:
10 000 và hin đang thc hin các d án nghiên cu v TTQH cho thành lp bn đ
chuyên đ, bn đ cho các thit b di đng và nâng cao mc đ t đng hóa.
Nói chung, các nc có din tích lãnh th ln thì vic áp dng các gii pháp
TQHT có nhiu khó khn. Các nc có nhiu thành tu trong nghiên cu và áp dng
TQHT và CSDL ph trùm là các nc có công ngh bn đ phát trin và có din tích
t
ng đi nh. Mt s thông tin v kt qu nghiên cu - ng dng tng quát hóa t
cáo kt quá đ tài nghiên cu ng dng công ngh tng quát hóa bn đ đa hình theo
công ngh s cho di t l 1: 25 000-1:50000 (Nguy
n Th Phng và nnk, 2006) đ
cp đn mt s vn đ lý lun v tng quát hóa bn đ đa hình theo hng công ngh
s trên c s ng dng các công c ca phn mm ArcGIS nh chn b theo thuc
tính, gin lc đng, gp vùng di dng mt extention ca ArcGIS 9.2. Báo cáo
kt qu đ tài "T đng hóa thành lp bn đ hin trng s
dng đt trên c s thông
tin bn đ đa chính s" (V Xuân Cng và nnk, 2009) tp trung vào ng dng các
công c tng quát hóa vùng cho trong thành lp bn đ hin trng s dng đt và th
nghim phn mm h tr ghép biên t đng, gp vùng, gin lc đng bao và biên
tp khung bn đ trong thành lp bn đ hin trng s dng đt t các t
liu đa
chính.
Mi đây Cc o đc và Bn đ đã thc hin xây dng và trình B Tài nguyên
và Môi trng ban hành các chun d liu cho CSDL nn thông tin đa lý quc gia vi
các t l c bn 1: 2000, 1: 5000, 1: 10 000 và sp ti là 1: 50 000 và 1: 1 000 000.
Các chun d liu này đã đc áp dng trong các D án xây dng CSDL nn đa lý
các t l 1: 2000, 1: 5000, 1: 10 000 ( đang thc hin) và t l 1: 50 000 và 1: 1 000
000 (chun b
trin khai). Tuy nhiên các gii pháp v tng quát hóa t đng trong
xây dng, qun lý và khai thác, cp nht các CSDL, đc bit là thành lp bn đ đa
hình các t l trung gian t CSDL này vn còn tng đi hn ch, mc đ t đng
hóa cha cao. 17
CHNG II
C IM TH HIN CÁC I TNG VÀ CÁC YÊU CU V
và đ
chia ct rìa 15 – 85 m/km
2
, trung tâm nh hn 15 m/km
2
.
+ ng bng carst ven rìa phân b ven rìa các khi đá vôi là nhng min
trng caxt (b mt xâm thc c s). Trong bn thân đng bng còn sót li các
sông ngm, thung lng mù, ph carst.
- Nhóm kiu đa hình đi có đc đim trc lng hình thái: cao ti
200m, đ dc 3-15
o
, mc đ chia ct ngang 85 – 155 m/km2, đ chia ct sâu ln
hn 60m. c phân thành các kiu sau:
+ i trong min núi thng th hin di dng di kéo dài.
+ i trong vùng trng gia núi phân b hn ch, thng bao quanh đng
bng gia núi, b chia ct và th hin di dng đi bát úp.
+ i trung du kiu đa hình chuyn tip t min núi xung các đng bng
delta và đng bng bin.
+ i trên các đo phân b ri rác trên các đo ngoài khi
18