Bài giảng UDCNTT trong TLBĐ
BÀI GIẢNG ỨNG DỤNG CÔNG
NGHỆ THÔNG TIN TRONG THÀNH
LẬP BẢN ĐỒ ĐỊA CHÍNH
Bài giảng Tin học ứng dụng 1
MỤC LỤC
2
Bài giảng Tin học ứng dụng 1
CHƯƠNG I: TỔNG QUAN VỀ BẢN ĐỒ SỐ
1.1. Khái niệm bản đồ số
Trước đây, bản đồ thường được vẽ bằng tay trên giấy, các thông tin được thể
hiện nhờ các đường nét, màu sắc, hệ thống ký hiệu và các ghi chú.
Ngày nay, cùng với sự phát triển của các ngành điện tử, tin học, địa 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, và 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) và hệ thống thông tin đất đai (LIS) đã tạo một bước ngoặt chuyển từ phương
thức quản lý thủ công trước đây sang một phương thức mới, quản lý, xử lý dữ liệu trên
máy tính.
Bản đồ mô hình lập thể
Bản đồ là một thành phần quan trọng, là một trong hai dạng dữ liệu cơ bản của
một GIS. Các đối tượng địa lý được thể hiện trên bản đồ dựa trên mô hình toán học
trong không gian 2 chiều hoặc 3 chiều. Bản đồ số có thể được hiểu như là một tập hợp
+ Phân tích, xử lý thông tin để tạo ra các bản đồ chuyên đề rất khó thực hiện
bằng tay như: bản đồ 3 chiều, nội suy đường bình độ thành lập bản đồ độ dốc, chồng
ghép bản đồ...
+ In bản đồ ra nhiều tỷ lệ khác nhau theo yêu cầu.
+ Tìm kiếm thông tin, xem thông tin theo yêu cầu.
+ Ứng dụng công nghệ đa phương tiện, liên kết dữ liệu thông qua hệ thống
mạng cục bộ, diện rộng, toàn cầu.
1.3. Tổ chức dữ liệu bản đồ số
Các
đối tượng của bản
đồ số được tổ chức phân thành các lớp thông tin
(layer, level, theme, table...). Phân lớp thông tin là sự phân loại logic các đối tượng của
bản đồ số dựa trên các tính chất, thuộc tính của các đối tượng bản đồ. Các đối tượng
4
Bài giảng Tin học ứng dụng 1
bản đồ được phân loại trong cùng một lớp là các đối tượng có chung một số tính chất
nào đó. Các tính chất này là các tính chất có tính đặc trưng cho các đối tượng. Việc
phân lớp thông tin ảnh hưởng trực tiếp đến nhận biết các loại đối tượng trong bản đồ
số.
Mỗi bản đồ có tối đa 63 lớp khác nhau được đánh số từ 1 đến 63 hoặc được đặt
tên riêng.
Các lớp trong bản đồ có cùng một hệ toạ độ, cùng tỷ lệ, cùng hệ số thu phóng.
Lớp là một thành phần của bản vẽ, có thể bật (on) hoặc tắt (off) trên màn hình. Khi tất
cả các lớp được bật, ta có một bản đồ hoàn chỉnh.Trong một lớp thông tin, các
Standard Interchange Format SIF. Format này được phát triển để trao đổi dữ liệu giữa
Intergaph và các hệ thống khác.
Ngoài chuẩn SIF, format DGN cũng trở thành một trong những chuẩn phổ biến
để trao đối dữ liệu hiện nay.
- Chuẩn format dữ liệu của hãng AutoDesk Mỹ. AutoDesk là hãng xây dựng
phần mềm
AutoCAD rất phổ dụng hiện nay. Format dữ liệu DXF của AutoDesk luôn là
format trao đổi của phần lớn các hệ thống GIS hiện nay trên thế giới.
- Chuẩn format dữ liệu của hãng MAPINFO, USA. Format Mapinfo
Interchange Format của MAPINFO là file ASCII, mô tả các đối tượng dưới theo mô
hình SPAGHETTI, cho phép lưu dữ liệu đồ hoạ (trong file MIF) và dữ liệu thuộc tính
(MID).
6
Bi ging Tin hc ng dng 1
1.5. Quy trỡnh s húa v biờn tp bn s
Thiết kế kỹ thuật
Số hoá
Chọn tỷ lệ bản đồ
Tạo tệp chuẩn (seed file)
Phân lớp đối tợng
Quét bản đồ
Nắn ảnh quét
Ngoài việc sử dụng Irasb để hiển thị các tập tin ảnh bản đồ phục vụ cho quá
trình số hóa trên ảnh, công cụ Warp của Irasb được sử dụng để định vị tọa độ các tập
tin ảnh từ tọa độ hàng cột của các pixcel về tọa độ thực của bản đồ.
- Geovec
Geovec là một phần mềm chạy trên nền của MicroStation cung cấp các công cụ
số hóa bán tự động các đối tượng trên nền ảnh đen trắng. Mỗi một đối tượng được số
hóa bằng Geovec phải được định nghĩa trước các thông số đồ họa về màu sắc, lớp
thông tin, kiểu đường,.. khi đó đối tượng này được gọi là một Feature. Mỗi một feature
có một tên gọi và mã số riêng. Trong quá trình số hóa các đối tượng bản đồ, Geovec
được dùng nhiều trong việc số hóa các đối tượng dạng đường.
- MSFC
MSFC (MicroStation Feature Collection) Modul cho phép người dùng khai báo và đặt
các đặt tính đồ họa cho các lớp thông tin khác nhau của bản đồ phục vụ cho quá trình
số hóa đặc biệt là số hóa trong Geovec. Ngoài ra MSFC còn cung cấp các công cụ số
hóa bản đồ trên nền MicroStation, MSFC được sư dụng:
+ Tạo bảng phân lớp và định nghĩa các thuộc tính đồ họa cho đối tượng
+ Quản lý các đối tượng cho quá trình số hóa
+ Lọc điểm và làm trơn đường đối với từng đối tượng đường riêng lẻ
- Mrfclean
Mrfclean được viết bằng MDL (MicroStation Development Language) và chạy
trên nền MicroStation, Mrfclean dùng để
+ Kiểm tra lỗi tự động, nhận diện và đánh dấu vị trí các điểm cuối tự do bằng
một ký hiệu (chữ D, X, S)
+ Xóa những đường, những điểm trùng nhau
+ Cắt đường: tách một đường thánh hai đường tại điểm giao với đường khác
+ Tự động loại các đoạn thừa có độ dài nhỏ hơn Dangle_factor nhân với
tolerance
- Mrfflag
Mrfflag được thiết kế tương hợp với Mrfclean, dùng để tự động hiển thị lên
màn hình lần lượt các vị trí có lỗi mà Mrfclean đã đánh dấu trước đó và người dùng sẽ
CAD là chữ viết tắt của Computer – Aided Design hoặc Computer – Aided
Drafting. Do đó phần mềm Cad có nghĩa là phần mềm trợ giúp vẽ và thiết kế bằng
máy tính. Phần mềm Cad đầu tiên là Sketchpad xuất hiện vào năm 1962 được viết bởi
Ivan Sutherland thuộc trường kĩ thuật Massachsetts.
Sử dụng phần mềm Cad ta có thể vẽ thiết kế các bản vẽ hai chiều (2D – chức
năng Drafting), thiết kế mô hình 3 chiều (3D-chức năng Modeling), tính toán kết cấu
bằng phương pháp phần tử hữu hạn (FEA- chức năng Analysis)
Các phần mềm Cad có 3 đặc điểm nổi bật sau:
- Chính xác.
9
Bài giảng Tin học ứng dụng 1
- Năng suất cao nhờ các lệnh sao chép (thực hiện bản vẽ nhanh).
- Dẽ dàng trao đổi dữ liệu với các phần mềm khác.
AutoCad là phần mềm của hãng AutoDesk dùng để thực hiện các bản vẽ kí
thuật trong các ngành: Xây dựng, Cơ khí, Kiến trúc, Điện, Bản đồ, … Bản vẽ nào thực
hiện được bằng tay thì có thể vẽ bằng phần mềm AutoCad.
AutoCad là một trong các phần mềm thiết kế sử dụng cho máy tính cá nhân
(PC). Hãng AutoDesk, nhà sản xuất AutoCad là một trong năm hãng sản xuất hàng
đầu của thế giới.
Là sinh viên, học phần mềm AutoCad giúp bạn trao đổi các kĩ năng làm việc
công nghiệp. Ngoài ra ngày càng nhiều người sử dụng phần mềm AutoCad hơn các
phần mềm thiết kế khác. Nếu bạn học AutoCad là phần mềm thiết kế đầu tiên thì nó là
cơ sở cho bạn tiếp thu các phần mềm CAD vì phương pháp vẽ và các lệnh trong
AutoCad được sử dụng trong các phần mềm này
Ngoài các phần mềm trên chúng ta còn một số các phần mềm khác như:
Arcview, Arcgis…Tùy thuộc vào mục đích thành lập mà ta có thể lựa chọn được một
phần mềm thích hợp.
11
Bài giảng Tin học ứng dụng 1
Trường hợp 2: Tạo một Design file mới, thực hiện theo các bước sau:
1) Từ File - chọn New - xuất hiện hộp thoại Create Design File
2) Chọn Seed file bằng cách bấm vào nút Select…- xuất hiện hộp thoại Select
Seed File
3) Chọn đường dẫn đến và chọn Seed file - Chọn OK để kết thúc việc chọn Seed
file (C:\WIN32APP\ustation\wsmod\default\seed\vn2d.dgn)
4) Chọn đường dẫn chứa Design file mới, đánh tên Design file vào hộp File
5) Chọn OK để hoàn thành việc tạo Design file mới và vào chương trình
MicroStation
2.1.3 . Tập tin DGN tham chiếu (Reference file)
a - Mở một tập tin DGN tham chiếu
Lệnh này được dùng khi đã mở một tập tin DGN hiện hành (Active file); để mở
một tập tin DGN tham chiếu thực hiện tho các bước sau:
1) Từ menu File - chọn Reference xuất hiện hộp thoại sau:
2) Từ thanh menu Tool của hộp hội thoại Reference - chọn Attach - xuất hiện
hộp hội thoại Attact Reference file:
12
Bài giảng Tin học ứng dụng 1
3) Chọn thư mục chứa tập tin DGN cần mở tham chiếu
4) Chọn tên file cần tham chiếu, xuất hiện hộp thoại:
chiếu thành tập tin hiện hành.
e - Đóng một hoặc nhiều tập tin tham chiếu
14
Bài giảng Tin học ứng dụng 1
Cũng ở hộp hội thoại Reference file ta chọn Detach (đóng 1 tập tin) Detach all
(đóng nhiều tập tin).
15
Bài giảng Tin học ứng dụng 1
2.2. Cấu trúc tập tin DGN
Dữ liệu trong file DGN được tổ chức thành từng lớp dữ liệu. Một Design file
có 63 lớp dữ liệu, các lớp dữ liệu này được quản lý theo mã số từ 1- 63 hay theo tên do
người sử dụng đặt
Các lớp dữ liệu (level) có thể được hiển thị (bật) hoặc không hiển thị (tắt) trên
màn hình. Khi tất cả các lớp dữ liệu được bật, màn hình sẽ hiển thị nội dung đầy đủ
của bản vẽ; Ta cũng có thể tắt tất cả các lớp dữ liệu trừ lớp dữ liệu đang hoạt động
(Active level). Lớp dữ liệu hoạt động là lớp dữ liệu các đối tượng sẽ được vẽ trên đó.
2.2.1. Đặt tên cho một lớp dữ liệu
1) Từ thanh Menu của MicroStation chọn Setting - Level – Name, xuất hiện hộp
thoại Level Names như sau:
2) Bấm vào nút Add, xuất hiện hộp thoại Level Name:
Number: mã số lớp dữ liệu
Name: tên của lớp thông tin (nhỏ hơn hoặc bằng 16 ký tự)
một đối tượng đồ họa được định nghĩa bởi các thuộc tính sau:
- Level: 1-63
- Color: 1-255
- Line Weight: 1-31
- Line Style: 0-7, custom style
- Fill color: tô màu cho các đối tượng kiểu vùng
17
Bài giảng Tin học ứng dụng 1
2.3.2. Các kiểu đối tượng đồ họa
- Đối tượng dạng điểm
+ Là 1 Point = Line (đoạn thẳng) có độ dài bằng 0
+ Là 1 cell (ký hiệu), mỗi một cell được định nghĩa bởi một tên riêng và được
lưu trữ trong một thư viện cell (Cell Library)
- Đối tượng dạng đường
+ Line: đoạn thẳng nối giữa hai điểm
+ LineString: đường gồm một chuỗi các đoạn thẳng nối liền nhau (số đoạn
thẳng 100
Chú ý: Các đối tượng kiểu Chain, Complex String, MicroStation không cho
phép chèn thêm điểm vào đường.
- Đối tượng dạng vùng
+ Shape: là một vùng có số đoạn thẳng tạo nên đường bao của vùng lớn nhất
bằng 100.
+ Complex Shape: là một vùng có số đoạn thẳng tạo nên đường bao của vùng
lớn hơn 100 hoặc là một vùng được tạo từ những line hoặc linesting rời nhau.
- Đối tượng dạng chữ viết:
+ Kết thúc một lệnh hoặc một thao tác nào đó
+ Khi đang thực hiện một thao tác và thực hiện kết hợp với thao tác điều khiển
màn hình, thì một lần bấm phím Reset sẽ kết thúc thao tác điều khiển màn hình và
quay trở lại thao tác ban đầu.
- Phím Tentative được yêu cầu sử dụng trong trường hợp bắt điểm (snap)
2.4.3. Chế độ bắt điểm (Snap mode)
Để tăng độ chính xác cho quá trình biên tập và số hóa trong những trường hợp
muốn đặt điểm Data vào đúng vị trí cần chọn, phím Tentative sẽ được dùng để đưa
con trỏ vào đúng vị trí trước. Thao tác đó được gọi là bắt điểm (Snap to Element). Các
chế độ cho thao tác bắt điểm gồm:
Nearest:con trỏ sẽ bắt vào vị trí gần nhất trên đối tượng
Keypoint: con trỏ sẽ bắt vào điểm nút gần nhất trên đối tượng
19
Bài giảng Tin học ứng dụng 1
Midpoint: con trỏ sẽ bắt vào điểm giữa của đối tượng
Center: con trỏ sẽ bắt vào tâm điểm của đối tượng
Origin: con trỏ sẽ bắt vào điểm gốc của cell
Intersection: con trỏ sẽ bắt vào điểm cắt nhau của hai đường giao nhau
* Cách bắt điểm:
Chọn Snap mode bằng một trong hai cách sau:
1) Từ Menu của MicroStation chọn Setting - chọn Snap - chọn một trong các
chế độ bắt điểm:
2) Từ Menu của MicroStation chọn Setting - chọn Snap - chọn Button Bar,
xuất hiện thanh Snap Mode, chọn một trong các chế độ bắt điểm tương ứng
với các biểu tượng:
4) Chọn OK
* Mở một thư viện (.rsc) chứa các font chữ trong MicroStationSE
1) Trong hộp thoại Font Installer, bên phía Destination File - bấm New, xuất hiện
hộp thoại Create Font Library
2) Chọn thư mục và file cần mở
3) Chọn OK
* Chèn một kiểu chữ mới vào một thư viện (.rsc) chứa các font chữ trong
MicroStation
Sau khi thực hiện các bước như trên thì hộp thoại Font Install thể hiện như sau:
Thực hiện theo các bước sau để tiến hành chèn font chữ vào thư viện font (.rsc)
22
Bài giảng Tin học ứng dụng 1
1) Chọn danh sách font chữ trong mục Source File
2) Chọn Copy để di chuyển các font chữ vừa chọn sang mục Destination File
(tv_font.rsc) (trường hợp muốn loại bỏ các font trong mục Destination File thì
chọn font và bấm Remove)
3) Bấm phím Done để hoàn thành việc chèn font vào thư viện font (.rsc)
2.6. Sử dụng các công cụ vẽ trong MicroStationSE
MicroStation cung cấp rất nhiều các công cụ (drawing tools) tương đương như
các lệnh. Các công cụ này thể hiện trên màn hình dưới dạng các biểu tượng và được
nhóm theo các chức năng có liên quan thành những thanh công cụ (Tool box)
Các thanh công cụ thường dùng nhất trong MicroStation được đặt trong một thanh
công cụ chính (Main tool). Thanh công cụ chính tự động mở mỗi khi bật MicroStation.
Ta có thể dùng chuột kéo các thanh công cụ con ra thành một Tool box hoàn chỉnh,
hoặc chọn từng công cụ con để thao tác. Ngoài ra, đi kèm với mỗi một công cụ được
Bài giảng Tin học ứng dụng 1
- Thanh công thay đổi thuộc tính đối tượng
- Thanh công cụ liên kết các đối tượng riêng lẻ thành một đối tượng hoặc phá bỏ
liên kết đó
- Thanh công cụ đo lường các giá trị về khoảng cách, diện tích,…của đối tượng
- Thanh công cụ chọn đối tượng
- Thanh công cụ xóa đối tượng
2.6.1. Công cụ vẽ điểm
a. Vẽ điểm ở dạng point
Place Active Point: bấm phím data vào vị trí cần vẽ trên cửa sổ bản đồ; điểm
được vẽ có thể dạng point, cell, hoặc ký tự bất kỳ.
Ý nghĩa của các mục chọn:
- Point Type: Element – đối tượng được vẽ là một điểm
Character - đối tượng được vẽ là một ký tự
Cell - đối tượng được vẽ là một ký hiệu dạng cell
- Character: nhập ký tự muốn vẽ, trong mục Point Type chọn Character
- Cell: nhập tên của ký hiệu Cell
25