Đồ án Công nghệ thông tin với công tác trắc địa bản đồ

ile. Tuy nhiên, cấu trúc quan hệ có một nhược điểm là phải có rất nhiều thao tác liên quan đến việc tìm kiếm tuần tự trên các file. Việc này đòi hỏi một số lượng thời gian cho dù trên máy tính loại nhanh nhất. Nhưng trên thị trường thế giới việc cạnh tranh đã đòi hỏi phải xây dựng một kỹ năng và trình độ kỹ thuật cao để cơ sở dữ liệu dạng quan hệ tìm kiếm với tốc độ có thể chấp nhận được. Chính vì vậy mà nó rất đắt, chúng chỉ được áp dụng trong GIS. 5. Khuôn dạng dữ liệu Tất cả các phần mềm (hệ thống thông tin địa lý) thực hiện các xử lý hoặc với dạng sô liệu vector hoặc với dạng Raster. Sự khác biệt nhau đặc biệt rõ khi ta cần đưa dữ liệu polygon vào lưu trữ. Nếu chúng ta lưu trữ chúng ở dạng vector thì ta lưu trữ ranh giới polygon và diện tích hao mòn bên trong ranh giới đó, còn nếu ta lưu trữ chúng ở dạng Raster thì ta lưu trữ các picel và ranh giới bao hàm các picel của polygon. a. Raster Raster là dãy những điểm sắp xếp theo hàng ngang và theo dãy cột đứng như những ô bàn cờ. Mỗi ô này được gọi là một điểm ảnh hay picel và đánh dấu bằng ba giá trị: thứ tự dòng, thứ tự cột và một giá trị số (hay còn gọi là độ xám) Trong GSI, mỗi picel biểu thị một diện tích nào đó trên bề mặt vỏ trái đất. Chính vì thế nên nó có một toạ độ địa lý nhất định. Do đó một trong những đặc trưng của picel chính là kích thước của nó. Cấu trúc Raster có những ưu nhược điểm sau: * Ưu điểm: Trước tiên là tính đơn giản của nó và dễ thực hiện các chức năng xử lý. Ví dụ để thêm một lóp dữ liệu (layer) chỉ cần thêm giá trị cho picel tương ứng đó ở một lớp dữ liệu khác và các phép xử lý chỉ cần tiến hành theo những picel có cùng số thứ tự dòng và cột. * Nhược điểm: Vì mỗi picel có một diện tích nào đó cho nên khi thể hiện, phản ánh một đối tượng (polygon) thì hình dạng, kích thước và vị trí của nó sẽ có một sai số nào đó. b . Vector Cấu trúc của Vector không có điểm ảnh. Toàn bộ các polygon và các dữ liệu dường cấu tạo bởi các vector nối nhau và chúng là những đại lượng có hướng. Cấu trúc Vector có những ưu nhược điểm sau: * Ưu điểm: Mỗi điểm của Vector có một toạ độ nhất định. Do vậy xác định vị trí có độ chính xác cao. Đối tượng được thể hiện đúng với hình dạng, kích thước và vị trí của mình. * Nhược điểm: Phép xử lý không đơn giản như trong cấu trúc Raster mà phải nhờ đến toạ độ hình học (topology). Vì vậy thời gian để thực hiện các phép xử lý khá lâu. 2. Giới thiệu phần mền MicroStation trong công tác số hoá bản đồ địa chính 1. Giới thiệu chung MicroStation là phần mềm của hệ thống thông tin địa lý và hệ thống thông tin đất đai (GIS và LIS) có khả năng ứng dụng cho quá trình số hoá bản đồ địa chính thông qua máy quét (Scaner). Đó là công nghệ rất cần thiết. Nó cho phép chuyển đổi dữ liệu bản đồ địa chính giấy thành dữ liệu không gian bản đồ dạng số. Nhằm tạo ra cơ sở dữ liệu cần thiết phục vụ cho việc cập nhập thông tin một cách nhanh chóng. MicroStation là một phần mềm trợ giúp thiết kế (CAD) và là môi trường đồ hoạ rất mạnh cho phép xây dựng, quản lý các đối tượng đồ hoạ thể hiện các yếu tố bản đồ. MicroStation còn được sử dụng để làm nền cho các ứng dụng khác như: GEOVEC, IRASB, MFSC, MRFCLEAN, MRFFLAG chạy trên đó. I. ý nghĩa, mục đích của công tác số hoá bản đồ: Số hoá bản đồ là công tác để thành lập bản đồ (tức là từ bản đồ giấy (dạng Vector) chuyển thành bản đồ số (dạng Raster), giúp cho người quản lý dễ dàng, dễ nhìn, dễ xem và cập nhật thông tin một cách nhanh chóng. II. Giới thiệu phần mềm MicroStation và một số phần mền ứng dụng chạy trên đó. 1. MicroStation: - MicroStation là một phần mềm đồ hoạ phát triển từ AutoCad với mục đích trợ giúp việc thành lập các bản đồ hoặc các bản vẽ kỹ thuật. - Ưu điểm của MicroStation so với AutoCad là nó cho phép lưu các bản đồ và bản vẽ thiết kế theo nhiều hệ thống toạ độ khác nhau. MicroStation có một giao diện đồ hoạ gồm nhiều cửa sổ, menu, bảng công cụ và nhiều chức năng khác rất tiện lợi cho người sử dụng. Các công cụ của MicroStation được sử dụng để số hoá các đối tượng trên nền ảnh (Raster), sửa chữa, biên tập dữ liệu và trình bày bản đồ. - MicroStation còn cung cấp công cụ nhập, xuất (Import, export) dữ liệu đồ hoạ từ các phần mềm khác nhau qua các file (Dxf) hoặc (Dwg). - Đối tượng đồ hoạ trong MicroStation được phân lớp theo (level) và có thuộc tính hiển thị tương ứng với các đối tượng trên bản đồ. - Các lớp thông tin như: Ranh giới thửa đất, hệ thống giao thông, địa danh, địa vật quan trọng... được thể hiện bằng các loại đối tượng tương ứng trong MicroStation như: + Đoạn thẳng (Line) + Đường gấp khúc (Line String) + Điểm (Point) + Vùng (Shape, Complex Shape) + Ghi chú, chú thích (Text) + Ký hiệu bản đồ (Cell) ... * Quy trình cơ bản để tạo một đối tượng của bản đồ địa chính. + Xác định lớp thông tin thể hiện đối tượng cần tạo + Khai báo các thuộc tính đối tượng cần tạo (lực nét, kiểu đường, màu sắc...) + Sử dụng các công cụ vẽ trong MicroStation để tạo đối tượng. 2. IRasB: - IRasB là phần mềm hiển thị và biên tập dữ liệu Raster dưới dạng các ảnh đen trắng (Black and White Image) và được chạy trên nền của MicroStation. Mặc dù dữ liệu của IRasB và MicroStation được thể hiện trên cùng một màn hình nhưng nó hoàn toàn độc lập với nhau. Nghĩa là việc thay đổi dữ liệu phần này không làm ảnh hưởng đến dữ liệu của phần kia. - Ngoài việc sử dụng IRasB để hiển thị các file ảnh bản đồ phục vụ cho quá trình số hoá trên ảnh, công cụ Warp của IRasB được sử dụng để nắn các file ảnh Raster từ toạ độ hàng cột của các pixcel về toạ độ thực của bản đồ. 3. GEOVEC: - Geovec là một phần mềm chạy trên nền của MicroStation cung cấp các công cụ số hoá bán tự động các đối tượng trên nền ảnh đen trắng (binary) với định dạng của Intergraph. Mỗi một đối tượng số hoá bằng Geovec phải được định nghĩa trước các thông số đồ hoạ về màu sắc lớp thông tin, khi đó đối tượng này được gọi là Feature. Mỗi một Feature có một tên gọi và mã số riêng. - Trong quá trình số hoá các đối tượng bản đồ, Geovec được dùng nhiều trong việc số hoá các đối tượng dạng thường. 4. MSFC (MicroStation Feature Collection): - MSFC là Modul cho phép người dùng khai báo và đặt các đặc tính đồ hoạ cho các lớp thông tin khác nhau của bản đồ phục vụ cho quá trình số hoá, đặc biệt là số hoá trong Geovec. Ngoài ra MSFC còn cung cấp một loạt các công cụ số hoá bản đồ trên nền MicroStation. MSFC được sử dụng: + Để tạo bảng phân lớp và định nghĩa các thuộc tính đồ hoạ cho đối tượng. + Quản lý các đối tượng cho quá trình số hoá. + Lọc điểm và làm trơn đường đối với đối tượng đường riêng lẻ. 5. MRFCLEAN: - MRFCLEAN được viết bằng MDL (MicroStation Development Language và chạy trên nền của 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) + Tạo các giao điểm giữa các đường. + Tự động loại các đoạn thừa có độ dài nhỏ hơn Danglefactor nhân với tolerence. 6. MRFFLAG: - MRFflag được thiết kế trường hợp 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 sử dụng các công cụ của MicroStation để sửa. .2: Công tác số hoá bằng phần mềm MicroStation I. ảnh quét - Từ bản đồ địa chính giấy hiện có đưa qua máy quét (Scaner) tạo thành dữ liệu bản đồ địa chính dạng Raster được nhập vào phần mềm MicroStation. Nhờ vào khả năng biến đổi dữ liệu của MicroStation thành bản đồ địa chính dạng số. - Bản đồ địa chính dạng số được thể hiện ở hai dạng dữ liệu chính đó là: + Dữ liệu dạng Raster + Dữ liệu dạng Vector Có thể dùng phép biến đổi để chuyển dữ liệu dạng Raster thành dạng vector và ngược lại. 1. Dữ liệu dạng Raster. Raster dùng để lưu trữ hình ảnh đối tượng bằng cách chia nhỏ hình ảnh thành các ô vuông (Pixel). Mỗi ô được đánh số, ghi nhận số hàng, số cột và độ xám. Độ xám được ghi nhận ở 256 mức độ khác nhau. Kích thước của Pixel phụ thuộc vào độ phân giải của ảnh quét. Hiện nay trên thực tế đang sử dụng các loại máy quét đảm bảo kích thước Pixel từ 7 đến 200 micro, có thể quét ảnh đen trắng hoặc ảnh màu. Thông thường các cạnh của pixel song song với trục của hệ toạ độ phẳng trên bản đồ (x, y) Mỗi pixel được nhận một mã số chuyên đề, nó chỉ ra đối tượng nào đó ở vị trí của pixel. Dạng dữ liệu Raster có cấu trúc đơn giản, thống nhất hiệu suất ghi nhận cao, tiện kết hợp với các thiết bị đầu ra của màn hình máy phun. Tuy nhiên nó có nhược điểm là tốn không gian lưu trữ có suy giảm tính chuyển. Ta dễ dàng biến đổi các dữ liệu Raster thành dữ liệu dạng vector nhờ kỹ thuật vector hoá của các modul phần mềm GIS và LIS. 2. Dữ liệu dạng vector - Vector là dạng thông tin được lưu giữ giữa điểm đầu và điểm cuối gồm tên điểm và tên toạ độ. Đường là một dãy nối tiếp nhiều vector, thửa được thể hiện bởi đường bao gồm một dãy vector nối tiếp và khép kín. Nhận định chung về dạng vector ở dạng vector các đối tượng được lưu giữ độc lập và xác định đầy đủ bởi các đặc trưng xác định điểm: + Mã số chuyên đề của chúng. + Danh sách xác định các toạ độ của chúng. + Mã số chuyên đề chỉ ra bản chất của đối tượng. + Các toạ độ (x, y, z) chỉ ra vị trí của đối tượng và các đặc trưng xác định đường. + Mã số chuyên đề. + Đường viền của mỗi đối tượng: bởi các đoạn thẳng nối các điểm được chọn trên thực tế. Dữ liệu dạng vector khá đơn giản trong quản lý sử dụng thiết bị đơn giản để nhập số liệu, tốn ít bộ nhớ lưu trữ, dễ kết hợp tính chất với đối tượng dễ tính toán chuyển đổi. Tuy nhiên, nhược điểm của dạng này là truy nhập tốn thời gian. II. Nắn ảnh (WARP) 1. Khái niệm - Phép nắn là phép dời chuyển hình học hai chiều mà dữ liệu nguồn sẽ được đặt khít vào một vùng định sẵn. Phép nắn dùng để loại trừ một số lỗi trên ảnh gốc. - Nắn ảnh là quá trình xử lý mà thông qua đó người ta sử dụng gắn ảnh vào file vector. Thực chất việc gắn kết này là việc ấn định hệ thống toạ độ của file vector vào toạ độ hàng, cột của ảnh. Quá trình xử lý khi nắn ảnh có sử dụng các điểm khống chế mà người sử dụng đã thu thập tính toán cho mô hình toán học chuyển đổi từ toạ độ ảnh sang hệ thống toạ độ của file DGN. - Các phương pháp nắn có thể chia làm 2 loại có bản: + Tuyến tính (linear way) + Phi tuyến tính (non linear way) 2. Nắn tuyến tính (linear way) - Phương pháp này thay đổi tỷ lệ và góc, nó dùng các cặp điểm điều khiển để dò vùng phải nắn. Sau đây là một số cặp điểm điều khiển tối thiểu. Chế độ nắn Số điểm điều khiển tối thiểu Affine -1 3 Helmert 2 * Mô hình của Affine: - Phép nắn afine là mô hình tuyến tính bao gồm các phép chuyển đổi: Quay thu phóng, và chuyển dịch (lưới song song sau phép nắn vẫn duy trì tính song song0. Trong cách nắn này, ta được dùng cặp số điều khiển ít nhất trong một số trường hợp ta phải thêm số lượng điểm để nâng cao chất lượng ảnh. Tuy nhiên trong phần lớn việc này là không cần thiết. Trong 2 cách nắn trên ta chọn: - Phương pháp affine bậc một khi: + Chỉ có 3 điểm chính xác trên ảnh + Tốc độ rất quan trọng + Cần giữ đúng đường thẳng - Phương pháp Helmert khi: + Cần thay đổi tỷ lệ và xoay ảnh. + Không cần thay đổi hình dạng của ảnh. 3. Nắn phi tuyến tính (Non linear way) - Phương pháp này dùng các phép nắn cong (curve fitting) và không giữ đúng các đường thẳng. Nó dùng một phần hàm đa thức để tính toán lại giá trị của mỗi điểm ảnh. Chính vì vậy phương pháp này tốn thời gian nhiều hơn so với nắn tuyến tính. - Các phép nắn phi tuyến tính được cung cấp bởi IRASB là: * Affine bậc 2 đến 5: Phép nắn này dùng các hàm đa thức bậc 2 đến bậc 5. Dùng phương pháp này khi: + Không cần giữ các đường thẳng + Không bị ép buộc về thời gian + Có thể chọn được 4 cặp điểm chính xác trên màn ảnh. * Projective: Phương pháp này thường dùng cho các ảnh hàng không. Dùng phương pháp này khi: + Không bị ép buộc về thời gian + Có thể chọn được 4 cặp điểm chính xác trên ảnh. Số cặp điểm tối thiểu khi dùng các phương pháp nắn: Chế độ nắn Số cặp điểm điều khiển tối thiểu Affine loại 2 6 Affine loại 3 10 Affine loại 4 15 Affine loại 5 21 Projective 4 4. Sơ đồ quy trình nắn ảnh: Nắn ảnh (Warp Imege) Mở file DGN Mở hiển thị ảnh Nhập điểm không chế ảnh vào file DGN Chọn lệnh Warp ấn định các điểm không chế trong file DGN lên ảnh Kiểm tra đánh giá sai số và chọn mô hình tuyến tính Thực hiện phép nắn 5/ Các bước thực hiện nắn ảnh: 1. Xác định trên file design các điểm điều khiển mà ảnh sẽ được nắn vào (các điểm này phải được xác định bằng toạ độ). 2. Mở ảnh cần nắn dùng FILE OPEN dùng tuỳ chọn "Interactive Placement by rectangle" để đặt ảnh theo mặt hình chữ nhật gần đúng vào các điểm điều khiển ở trên. 3. Chọn lệnh MODIFY MARP DIALOG trên bảng lệnh của IRASB hay chọn biểu tượng tương ứng trên thanh công cụ của IRASB. Hộp hội thoại IRASB WARP hiện ra. 4. Trong hộp thoại có các tuỳ chọn sau: + TRANSFORMATION MODE: chọn chế độ nắn Affine, Hormort hay Projective. (Đối với công tác số hoá bản đồ địa chính ta chọn chế độ nắn Affine bậc 1). + WARP AREA: xác định vùng cần nắn. +) LAYERS: xác định layer hiện thời (Active layer) hay tất cả các layer (All layer) được nắn. +) UNDO: tuỳ chọn có thể phục hồi hay không. +) SMOOTH: tuỳ chọn có làm mềm ảnh hay không. Ngoài ra còn có các nút sau: +) DELETE POINT: xoá điểm điều khiển. +) CORECT POINT: sau khi xoá điểm ta có thể đặt lại nhờ nút này. +) PERFORM WARP: bắt đầu tiến trình nắn. 5. Sau khi đặt xong các tuỳ chọn theo các hướng dẫn của MicroStation đặt các điểm nguồn (source point) trên ảnh và điểm đích (destination point) trên file design. 6. Nhấn vào nút PERFORM WARP để bắt đầu tiến hành nắn. 7. Kiểm tra ảnh và lưu (Save) ảnh. Từ lúc này trở đi ta phải mở ảnh theo tuỳ chọn "use raster header transformation". 6. Các thao tác và ảnh hưởng: a. ảnh hưởng của file ảnh quét: * Thiết bị quét (Scaner): - Thiết bị quét cho phép điều khiển số hoá hoàn toàn tự động, điều hành viên chỉ có nhiệm vụ nạp tài liệu bản đồ địa chính giấy để máy bắt đầu làm việc. - Đầu quét sẽ chuyển động để quét toàn bộ mặt bản đồ làm thành những seri đường song song, máy liên tục ghi vị trí kế tiếp nhau những tia sáng chiếu. Kích thước điểm sáng có thể lựa chọn trong khoảng 0,05 - 0,2 2 mm. Muốn đạt kết quả mong muốn thì bản đồ địa chính giấy phải có chất lượng cao. - Đầu ra của máy này là hệ thống cell, khoảng cách giữa chúng là những điểm chấm sáng phản ánh độ phân giải không cần đến vị trí toạ độ của từng điểm ghi vì ta có thể suy tính theo trình tự, tổng số điểm ghi chỉ sự có mặt hoặc vắng mặt của yếu tố đồ hoạ. Trước khi quét phải hiệu chỉnh bộ thụ cảm phù hợp với các đặc tính của tài liệu đưa vào và chọn bộ phân giải thích hợp cũng như chọn mầu thích hợp. - Khuôn dạng file ảnh, quá trình quét ảnh trên đĩa đưa bản đồ địa chính giấy thành dạng bản đồ số (Raster). Với phần mềm MicroStation chúng ta nhập một trong các khuôn dạng ảnh quét có đuôi là: GIF, PCX, TIF, BMP, BIL... * ảnh hưởng của file ảnh quét: - Quá trình đặt bản đồ giấy lên máy quét không phẳng cũng ảnh hưởng tới hình ảnh Raster làm Pixel không đều. - Độ phân giải quét như Pixel là vấn đề quan trọng trong số hoá. Hiện nay trên thực tế đang sử dụng các loại máy quét đảm bảo kích thước pixel từ 7 - 200 micro, bản đồ địa chính thường quét ở dạng ảnh đen trắng. - Độ chính xác của quá trình số hoá phụ thuộc vào chất lượng của file ảnh quét như: kích thước pixel, số lượng hàng, cột, độ phân giải quét. Kích thước pixel nhỏ thì số lượng hàng, cột tăng cũng như độ phân giải càng cao (khoảng 400-600 dpi), thì sẽ cho chất lượng hình ảnh tốt, quét tốt, độ chính xác quá trình số hoá cao. Độ phân giải quy định cho mỗi bản đồ khi quét phụ thuộc vào chất lượng của tài liệu gốc và mục đích sử dụng. b. ảnh hưởng của quá trình nắn chỉnh toạ độ vào hình ảnh: * Thao tác: Vào File, vào Open - hộp thoại IRASB LOAD xuất hiện ta chọn lớp, màu và dùng tuỳ chọn "Interactive placement by rectangle". Sau đó chọn Lis directories và hộp IRASB LOAD xuất hiện, ta chọn tên file ảnh cần mở và bấm OK, sau đó bấm Open và file ảnh xuất hiện. - Từ thanh công cụ của IRASB, ta chọn lệnh MODIFY WARP DIALOG sau đó bắt đầu quá trình nắn. * ảnh hưởng của quá trình nắn chỉnh toạ độ: - Trong quá trình nắn chỉnh toạ độ, thì độ ZOOM của cửa sổ nắn cũng ảnh hưởng đến quá trình chích điểm toạ độ vào hình ảnh. Vì vậy trong quá trình nắn chỉnh hình ảnh tuỳ theo khả năng phân biệt thị giác của từng người ta có thể phóng to, thu nhỏ theo khả năng phân biệt của mắt. +) Phóng to quá thì khi chỉnh điểm toạ độ sẽ bị nhầm lẫn. +) Thu nhỏ quá thì khi chỉnh điểm ảnh sẽ không chuẩn và dễ bị chệch. - Trong quá trình nắn ảnh, sai số nắn được phát hiện nhờ giá trị sai số thể hiện là pixel. Vì vậy trong khi nắn chỉnh toạ độ ta nên chọn điểm nắn toạ độ rải đều trên bản đồ, chất lượng hình ảnh quét và giảm sai số lỗi nhỏ nhất. Nếu chất lượng hình ảnh quét tốt và chích điểm chuẩn xác thì độ chính xác khi nắn gần bằng 0. Nếu file ảnh quét bình thường, chất lượng ảnh không tốt thì dẫn đến chất lượng nắn không cao, sai số sẽ lớn. Vì vậy quá trình đăng kí nắn chỉnh toạ độ vào hình ảnh ít nhiều cũng gây ảnh hưởng tới bản đồ số hoá, độ chính xác phụ thuộc vào chất lượng ảnh quét, thao tác của từng người trong khi chích điểm toạ độ. III. Quy trình số hoá bản đồ số từ bản đồ giấy địa chính bằng phần mềm MicroStation. Mục đích thành lập bản đồ Danh sách đối tượng bản đồ cần thể hiện Bản đồ tài liêu trên giấy, phim, Điamat Ký hiệu, kiểu chữ được cho thể hiện đối tượng 1. Phân lớp đối tượng 2. Quét bản đồ 3. Định nghĩa seed file 4. Tạo ký hiệu Raster file 5. Tạo file Design 7. Nắn bản đồ 6. Tạo lưới km 8. Tạo file (TBL) 9. Vector hoá File ký hiệu 10. Chỉnh sửa dữ liệu 11. Kiểm tra, bổ sung 12. Bản đồ địa chính số 1. Sơ đồ quy trình: 2. Tạo lớp các đối tượng trong MicroStation: - Các đối tượng bản đồ khi tồn tại dưới dạng số được thể hiện và lưu trữ trên các lớp thông tin khác nhau. Vì vậy trước khi tiến hành số hoá, thành lập bản đồ số, các đối tượng cần thể hiện trên bản đồ phải được xác định trước sẽ được lưu trữ trên lớp thông tin nào. - Khi tạo các đối tượng trong MicroStation, ngoài việc đưa vào vị trí, kích thước, hình dáng của đối tượng còn phải gán cho đối tượng một số thuộc tính hình học, quyết định cách thể hiện quản lý đối tượng khác trên bản vẽ. Các thuộc tính hình học của đối tượng bao gồm: - Level: lớp - Color: màu sắc - Line style: kiểu đường - Line weight: độ dày đường - Fill type and color: mẫu tô và mầu tô - Class: phân lớp - Elememt Symbology: đặc tính hiển thị của đối tượng - Để tạo các đối tượng, từ thanh công cụ MAIN, ta chọn FCEDIT FEATURE TABLE, khi thanh này xuất hiện ta bấm EDIT và chọn CREATE/EDIT FEATURE và hộp thoại xuất hiện. Nhấn vào DEFAULT và bắt đầu đặt số code (Feature code), đặt tên cho code (Feature name). Sau đó nhấn vào APPLY hộp thoạ EDIT FEATURE CHARACTERISTIC xuất hiện, chọn Linear rồi lần lượt chọn Level, Color, Style, Weight. +) Để phân lớp (Level) đối tượng trong bản vẽ, mỗi phân tử được đặt một trong 63 lớp thông tin khác nhau. Mỗi một lớp đối tượng sẽ được đánh số từ 1-63. Ta có thể chọn 1 trong 63 lớp thông tin đó. +) Chọn mầu cho đối tượng (colour): các mầu được sử dụng trong MicroStation được lưu giữ trong một bảng màu gọi là colour table. Mỗi một bản vẽ đều sử dụng một bảng mầu làm bảng mầu hiện thời, ta có thể thay đổi màu của bản vẽ trong bảng mầu hiện thời. Các đối tượng trong bản vẽ được gán giá trị mầu hiện thời và gán giá trị tương ứng trong bảng mầu. +) Chọn Line weight: hiện ra một bảng gồm 8 giá trị khác nhau của lực nét, dùng con trỏ chọn giá trị của lực nét làm lực nét hiện thời. +) Chọn kiểu đường (Line style): hiện ra một bảng gồm 8 kiểu đường chuẩn và các kiểu đường tự định nghĩa. Dùng con trỏ chọn 1 kiểu đường làm hiện thời. - Sau khi chọn xong tất cả nhấn con trỏ vào OK. Bắt đầu quá trình số hoá. 3. Công tác số hoá: a. Các lệnh vẽ cơ bản: - Trong quá trình số hoá các đối tượng chúng ta có thể sử dụng các lệnh cơ bản sau: * Vẽ đường: ấn phím Data vào biểu tượng Lines của bảng công cụ Main đồng thời kéo ra phía ngoài ta sẽ được một bảng công cụ dùng để vẽ đường. +) Place line: dùng để vẽ các đoạn thẳng bằng cách xác định điểm đầu và điểm cuối. +) Place line string: dùng để vẽ đường gồm nhiều đoạn thẳng liên tiếp. (*) ý nghĩa của các mục chọn: - Length: muốn vẽ một đoạn thẳng với kích thước cho trước, ta đánh dấu vào mục chọn Length, sau đó vào kích thước cần vẽ ở ô bên cạnh. - Angle: muốn vẽ một đoạn thẳng theo một phương cho trước, ta đánh dấu vào mục chọn Angle, sau đó vào góc cần thể hiện ở ô bên cạnh. - Alignment: muốn vẽ các đường thẳng theo phương nằm ngang và phương thẳng đứng ta đánh dấu vào mục chọn alignment. * Vẽ vùng khép kín: ấn phím Data vào biểu tượng Polygons của bảng công cụ Main, đồng thời kéo ra phía ngoài ta sẽ được một bảng công cụ dùng để vẽ vùng khép kín. +) Place Bock: dùng để vẽ các hình chữ nhật. (*) ý nghĩa của các mục chọn:" - Method: Octhosora: vẽ theo phương nằm ngang. Rotated: vẽ theo phương bất kỳ. - Fill Type: đặt kiểu ô mầu cho vùng (None là không tô màu, Opaque là tô kín cả vùng, Outlined là tô kín vùng nhưng giữ nguyên mầu đường bao ban đầu). - Fill Colour: chọn mầu để tô vùng. +) Place Shape: dùng để vẽ một vùng khép kín có hình dạng bất kỳ. +) Place Orthogonal Shape: dùng để vẽ đường khép kín mà 2 cạnh kề nhau vuông góc với nhau. * Chữ: từ bảng công cụ Main kéo ra bảng công cụ Text +) Place Text: dùng để viết chữ lên bản vẽ. +) Place Note: dùng đặt các chữ hay kích thước ghi chú. Trước khi viết chữ, ta cần phải xác định thuộc tính của chữ (như kiểu Font, kích thước...). Để đặt thuộc tính của chữ, từ Menu dọc của Element, chọn Text và hộp thoại Text sẽ được mở ra với các chứ năng: - Font: vào số thứ tự của Font hoặc chọn tên Font trong tệp danh sách Font. - Height: đặt độ cao của chữ. - Width: đặt độ rộng của chữ (luy ý giữa độ cao và độ rộng có một khoá. Nếu khoá này mở thì 2 kích thước này là độc lập, nếu khoá này đóng thì 2 kích thước này luôn bằng nhau). - Line Spacing: đặt khoảng cách giữa 2 dòng chữ trong 1 khối chữ. - Line Lenghth: đặt số ký tự tối đa cho một dòng chữ. - Interchar Spacing: đặt khoảng cách giữa các ký tự. - Justification: đặt vị trí gốc của dòng hay khối chữ. Sau khi xác định các thuộc tính, muốn đóng hộp thoại Text thì chọn Close. b. Cửa sổ quan sát View: * Hiển thị các cửa sổ: MicroStation có tất cả 8 cửa sổ View, được đánh số từ 1 - 8. Cùng một lúc ta có thể tắt hoặc mở một hay nhiều cửa sổ. Để đóng mở các cửa sổ ta thực hiện theo các bước sau: +) Từ Menu chính chọn View. +) Từ Menu dọc của View chọn Open/Close. +) Đánh dấu (để mở) hoặc xoá dấu (để đóng) ở tên cửa sổ mà ta muốn mở hoặc đóng. Từ Menu dọc của View ta có thể chọn chế độ hiển thị cho các cửa sổ đang được mở như sau: - Tile: hiển thị các cửa sổ với kích thước bằng nhau. - Cascade: các cửa sổ được mở chồng lên nhau. * Bảng View Control: bảng View Control bao gồm các chức năng điều khiển việc hiển thị các yếu tố của File trên các cửa sổ View. Từ bảng công cụ Main kéo biểu tượng View Control ra phía ngoài ta sẽ được bảng View Control bao gồm các chức năng sau: +) Update View: cho phép Update màn hình. Sau khi chọn chức năng này, ấn phím Date lên cửa sổ View muốn Update thì mọi hình ảnh ở đó sẽ được Updates lại. +) Window Area: cho phép phóng to một vùng lên màn hình. Sau khi chọn biểu tượng này, ấn phím Data tại 2 vị trí xác định 2 đỉnh của hình chữ nhật giới hạn vùng cần phóng to. ấn tiếp phím Data lần nữa trên cửa sổ View cần hiển thị vùng được chọn. Lúc này hình ảnh của vùng được giới hạn bởi hình chữ nhật vừa vẽ sẽ được Fit vừa vặn với cửa sổ chọn hiển thị. +) Window Center: chức năng này cho phép xác định một vùng nhìn mới bằng cách xác định tâm mới cho vùng hiển thị. Khi chọn biểu tượng này sẽ có lời nhắc ấn phím Data xác định vị trí mới của tâm vùng nhìn. Sau đó người sử dụng phải chọn cửa sổ View cần hiển thị vùng nhìn mới đó. +) Zoom In: chức năng này cho phép phóng to hình ảnh của các yếu tố. Sau khi chọn biểu tượng này ấn phím Data tại vị trí cần phóng to. Sau mỗi lần phóng to hình ảnh của các yếu tố trên cửa sổ sẽ to gấp 2 lần. +) Zoom Out: chức năng này cho phép thu nhỏ hình ảnh của các yếu tố. Sau khi chọn biểu tượng này ấn phím Data tại vị trí cần thu nhỏ. Sau mỗi lần thu nhỏ hình ảnh của các yếu tố trên cửa sổ sẽ nhỏ bằng 1 nửa so với ban đầu. +) Fit Active Design: cho phép nhìn thấy hình ảnh của tất cả các yếu tố được hiển thị của File trong 1 cửa sổ. Sau khi chọn biểu tượng này, ấn phím Data trên cửa sổ muốn hiển thị. * Bảng các thuộc tính hiển thị: từ Menu dọc của View chọn Attributes thì bảng các thuộc tính hiển thị View Attributes xuất hiện trên màn hình cho phép người sử dụng đặt các thuộc tính hiển thị cho từng cửa sổ quan sát View. Muốn chọn thuộc tính nào thì đánh dấu chọn ở ô tương ứng. Sau khi chọn xong thì ấn Apply để áp dụng cho View được chọn, muốn áp dụng chế độ đặt thuộc tính cho tất cả các cửa sổ thì nhấn All. Một số thuộc tính hay được sử dụng: - Fill: cho phép hiển thị chế độ Fill màu đối với những vùng kín được tô màu. Nếu chế độ Fill không được chọn thì tất cả các vùng được Fill màu (kể cả những vùng được Fill màu từ trước) đó sẽ không được hiển thị màu đã Fill trên màn hình cũng như khi in ra. - Line Style: cho phép sử dụng kiểu đường do người sử dụng tự thiết kế. Nếu chế độ này không được chọn thì MicroStation chỉ cho phép hiển thị 8 kiểu đường cơ bản. - Line Weights: cho phép hiển thị các yếu tố với lực nét thực tế mà người sử dụng đã chọn. Nếu chế độ này không được chọn thì tất cả các yếu tố trên màn hình sẽ được hiển thị với Weights 0. - Patterns: cho phép hiển thị Pattern của các yếu tố được patterns. Nếu chế độ này không được chọn thì tất cả các vùng được patterns (kể cả những vùng được patterns từ trước) sẽ không hiển thị Patterns trên màn hình cũng như khi in ra. - Text: cho phép hiển thị chữ trên màn hình. Nếu chế độ Text không được chọn thì chữ viết ra không được hiển thị trên màn hình (kể cả những chữ viết từ trước). * Một số chức năng với View: trong Menu dọc của View có một số chức năng trợ giúp cho người sử dụng khi thao tác View. Previous View: cho phép người sử dụng trở lại màn hình View và các thuộc tính hiển thị ngay trước màn hình View hiện tại. Khi chọn chức năng này ta ấn phím Data trên cửa View muốn quay lại trạng thái hiển thị cũ. Next View: cho phép người sử dụng chuyển sang trạng thái màn hình ngay tiếp sau màn hình View hiện tại. Khi chọn chức năng này ta ấn phím Data trên cửa View muốn chuyển sang trạng thái hiển thị tiếp theo. Save View: để giúp người sử dụng có thể dễ dàng trở lại vùng làm việc cũ cùng các thuộc tính hiển thị của nó, MicroStation cung cấp cửa sổ Save Views cho phép cất giữ và gọi lại vùng làm việc. +) Cách Save View: Từ Menu dọc của View chọn Saved. Cửa sổ Saved View được mở ra. ã Từ Menu dọc của View chọn số thứ tự của View gốc. ã Vào tên cho View muốn lưu giữ (tối đa là 6 ký tự) trong mục Name. ã Vào dòng mô tả (tối đa 27 ký tự) trong mục Description. ã Chọn nút Save để chọn Saved View. ã Chọn nút Attach. +) Cách xoá Saved View: ã Từ Menu dọc của View chọn Saved. Cửa sổ Saved View được mở ra. ã Chọn Saved View muốn xoá trong hộp danh sách tên Saved View. ã Chọn nút Delete. c. Cách đặt chế độ tự động điều khiển màn hình: - Phóng to màn hình đến mức độ thích hợp khi làm việc. - Từ thanh Menu of MicroStation chọn Application à chọn Geovec à chọn Preferences à chọn View. Hộp thoại View preferences xuất hiện. - Đánh dấu vào chế độ Auto zoom à bàn phím Apply. - Đánh dấu vào chế độ Auto move à bàn phím Define. - Dịch con trỏ ra ngoài màn hình à định nghĩa khu vực hoạt động ( = 1/3 diện tích của màn hình). - Nếu bật phím Show, trên màn hình sẽ xuất hiện một ô vuông đánh dấu vùng hoạt động vừa định nghĩa. - Từ Layout à chọn Save as à xuất Save as layout - Đánh tên bất kỳ vào hộp text layout - Bấm nút OK. - Từ Layout à chọn Exit để đóng hộp thoại View Preferences. d. Các chế độ Snap: Để thực hiện chế độ Snap trên bản vẽ đầu tiên phải kiểm tra Snap lock. Từ menu dọc của setting chọn locks, sau đó chọn Full. Xem trên bảng lock, nếu ô Snap lock chưa được chọn (đánh dấu xây dựng thì ấn phím data vào ô để chọn chế độ Snap. Để mở bảng các biểu tượng của Snap, từ menu dọc của snap chọn Button bar. Muốn chọn kiểu snap nào cần làm mực định thì phím data trên biểu tượng đó. Sau khi đã chọn lệnh cần thực hiện, muốn Snap vào yếu tố nào thì nói chung đâu tiên ấn Tentative vào yếu tố đó, sau đó ấn data để chấp nhận Tentative này. Các kiểu Snap trong Snap mode bao gồm: - Nearest: bắt vào một điểm trên yếu tố mà so với vị trí hiện tại của con trỏ là gần nhất. - Key point: bắt vào điểm cuối gần nhất của yếu tố. - Mid point: bắt vào điểm giữa của đoạn thẳng gần nhất. - Center: bắt vào tâm của các yếu tố có tâm. - Origins: bắt vào điểm khởi đầu của line, line string. - Bisector: bắt vào điểm giữa của một đường gần nhất. - Intersection: bắt vào chỗ giao nhau của hai yếu tố. Kiểu Snap đòi hỏi phải hai lần Tentative vào lần lượt của yếu tố. - Tangent: cho phép vẽ đoạn thẳng theo phương tiếp tuyến. Khi đang ở lệnh vẽ đường, snap vào yếu tố cần vẽ tiếp tuyến, có thể dịch chuyển vị trí của điểm tentative dọc theo yếu tố snap tuỳ thuộc sự di chuyển của vị trí con trỏ trên màn hình. - Tangent from: cho phép vẽ đoạn theo phương tiếp tuyến nhưng vị trí của điểm tentative là cố định (điểm gần nhất). - Perpendicurlar: cho phép vẽ đoạn thẳng theo phương vuông góc với một yếu tố nào đó. Có thể di chuyển vị trí của điểm Tentative dọc theo yếu tố snap tuỳ thuộc sự di chuyển con trỏ trên màn hình. - Perpnendicurlar from: cho phép vẽ đoạn thẳng theo phương vuông góc với một yếu tố nào đó nhưng vị trí của điểm Tentative là cố định (điểm gần nhất). - Parallel: cho phép vẽ đoạn thẳng theo phương song song với một yếu tố nào đó. - Through point: cho phép vẽ đoạn thẳng có phần kéo dài đi qua điểm snap. - On point: cho phép vẽ đoạn thẳng có điểm đầu do người sử dụng xác định, điểm cuối chạy trên yếu tố được snap. e. Các lệnh biên tập và chỉnh sửa: từ bảng công cụ chính ta lấy ra bảng công cụ Modify element, bao gồm các chức năng sau: - Modify element: cho phép thay đổi hình dạng hay kích thước của mỗi yếu tố bằng cách thay đổi vị trí của các đỉnh. Khi chọn chức năng này ta dùng phím data chọn đỉnh cần dịch chuyển trên màn hình, sau đó đưa trỏ màn hình đến vị trí mới của đỉnh rồi ấn phím data một lần nữa. - Delete part of element: cho phép cắt bỏ một phần của yếu tố. Khi chọn chức năng này ta dùng phím data để chọn yếu tố và điểm bắt đầu bị xoá: + Đối với yếu tố không khép kín: (ví dụ như đoạn thẳng, đường thẳng, curve...) thì ấn phím data lần thứ hai để xác định điểm cuối cùng của phần bị xoá. + Đối với các yếu tố khép kín: (ví dụ như đường tròn, elip, shape...) thì ấn phím data lần thứ hai để xác định hướng muốn xoá và lần thứ ba để xác định điểm cuối của phần bị xoá. - Extend line: cho phép kéo dài hay thu ngắn một đoạn thẳng bằng các thao tác sau: + Trên bảng công cụ Modify Element chọn biểu tượng Extend or shorten a line. + Nếu muốn thu gọn hay mở rộng chính xác một đoạn bằng bao nhiêu thì chọn Distance và vào khoảng cách. + Xác định đoạn thẳng (ở phần gần với điểm cuối) cần thay đổi. + Nếu Distance được chọn, ấn phím Data lần thứ hai để chấp nhận sự thay đổi. Nếu Distance không được chọn thì ấn phím data lần thứ hai để định vị đầu đoạn thẳng. - Extend two Elenment to Intersection; cho phép kéo dài hay thu ngắn hai yếu tố đến điểm giao nhau của chúng bằng các thao tác sau: + Trên bảng công cụ Modify Element chọn biểu tượng Extend Two Element to Intersection. + Dùng phím Data chọn yếu tố thứ nhất. Chú ý khi một yếu tố bị thu ngắn lại, phần yếu tố được xác định sẽ được giữ lại. + Dùng phím Data chọn yếu tố thứ hai. Hai yếu tố lập tức bị kéo dài hay thu ngắn đến điểm giao nhau (sẽ không có sự thay đổi nào nếu hai yếu tố đã giao nhau từ trước). + ấn phím Data lần thứ ba để xác định sự giao nhau. - Extend Element to Intersection: cho phép kéo dài hay thu ngắn một yếu tố đến chỗ giao nhau với một yếu tố khác bằng các thao tác sau: + Trên bảng công cụ Modify Element chọn biểu tượng Extend Element to Intersection. + Dùng phím Data để chọn yếu tố muốn kéo dài hay thu ngắn. + Dùng phím Data chọn yếu tố thứ hai (yếu tố làm mốc). + ấn phím Data lần thứ ba để xác nhận sự thay đổi. - Trim Element: cho phép cắt hàng loạt yếu tố tại chỗ giao nhau bởi một yếu tố khác theo các thao tác sau: + Trên bảng công cụ Modify Element chọn biểu tượng Trim Elements. + Dùng phím Data xác định yếu tố cắt. + ấn phím Data lần thứ hai để xác định yếu tố đầu tiên bị cắt. Chú ý phần yếu tố bị cắt được xác định sẽ k được giữ lại. + ấn phím Data lần thứ ba để xác nhận sự thay đổi cho yếu tố bị cắt. - Insert Verter: cho phép chèn thêm đinh vào đoạn thẳng, đường thẳng, shape... bằng các thao tác sau: + Trên bảng công cụ Modify Element chọn biểu tượng Insert Verter + Dùng phím Data xác định đoạn thẳng muốn chèn thêm đỉnh + Đưa con trỏ đến vị trí đặt đỉnh cần chèn thêm và ấn phím data để xác nhận. - Delete Verter: cho phép xoá đỉnh trên đường thẳng, shape... bằng các thao tác sau: + Trên bảng công cụ Modify Element, chọn biểu tượng Delete Verter + ấn phím Data xác định đỉnh muốn xoá + ấn phím Data để chấp nhận việc xoá đỉnh. g. Đo kích thước: Trong quá trình làm việc, đôi khi cần đo đạc một số thông số như: chiều dài, khoảng cách, góc... Để thực hiện những công việc đó ta sử dụng bảng công cụ Measuring. Trên Menu chính, chọn Pallets sau đó chọn Measuring, bảng công cụ Measring sẽ xuất hiện trên màn hình với các chức năng sau: - Measure distance: dùng để đo khoảng cách. Hộp thoại danh sách lựa chọn Distance bao gồm bốn lựa chọn tương ứng với mỗi phương pháp đo: + Between Point: đo khoảng cách giữa hai điểm ấn phím data. + A long Element: đo khoảng cách giữa hai điểm dọc theo một yếu tố. + Perpendicular: đo khoảng cách từ một điểm đến một yếu tố. + Minimum Between: đo khoảng cách ngắn nhất giữa hai yếu tố. Để đo khoảng cách giữa hai điểm ta thực hiện các bước sau: + Trên bảng Measuring chọn biểu tượng Measure Distance. + Trong hộp thoại lựa chọn Distance chọn Between point + ấn phím Data để xác định điểm thứ nhất + ấn phím Data để xác định điểm thứ hai. Khoảng cách giữa hai điểm sẽ được hiển thị trên Command window. ấn tiếp phím Data sẽ tiếp tục tính tổng khoảng cách các đoạn đo được. - Measure length: đo chiều dài của một yếu tố. Mục chọn Tolerance xác định khoảng cách tối đa của khoảng cách giữa khoảng cách đường curve thực tế và đường xấp xỉ dùng để đo Curve. Số đặt trong Tolerance càng bé thì độ chính xác của phép đo càng cao nhưng thời gian thực hiện phép đo càng lâu. Để đo chiều dài của yếu tố ta thực hiện theo các bước sau: + Trên bảng Measuring chọn biểu tượng Measure length + Đặt các mục chọn (nếu có) + ấn phím Data để xác định yếu tố + ấn phím Data lần nữa để chấp nhận yếu tố. Chiều dài của yếu tố sẽ hiển thị trên Command window. - Measure Area: cho phép đo diện tích và chu vi của một hình khép kín. Trong mục chọn Method có bảy lựa chọn tương ứng với bảy phép đo như sau: + Element: đo diện tích một vùng khép kín. + Fence: đo diện tích một vùng giới hạn bởi Fence. + Intersection: đo diện tích phần giao nhau giữa các yếu tố được lựa chọn. + Difference: đo diện tích của phần riêng yếu tố được lựa chọn đầu tiên so với yếu tố được chọn tiếp theo. + Flood: đo diện tích phần khép kín bao quanh điểm ấn phím data. + Point: đo diện tích phần không gian giới hạn các điểm xác định. Muốn đo diện tích phạm vi đầu tiên chọn biểu tượng Measure area, chọn phương pháp đo thích hợp trong method, sau đó thực hiện theo lời nhắc trên cửa sổ Command window. Kết quả đo diện tích và chu vi sẽ hiển thị trên cửa sổ Command window. - Measure volum: cho phép đo thể tích các yếu tố. Tóm lại, kết quả thu được từ phương pháp số hoá bản đồ địa chính bằng Microstation vẫn luôn tồn tại những sai số do nhiều nguyên nhân ảnh hưởng khác nhau như: ảnh hưởng chất liệu bản đồ, ảnh hưởng của quá trình định vị, ảnh hưởng của quá trình số hoá, ảnh hưởng của người thao tác số hoá... vì vậy ta cần phải tìm hiểu và phân tích những nguyên nhân đó để tìm ra biện pháp hạn chế và cách khắc phục những sai số gây ra, để đưa ra khả năng tin cậy nhất. Tuy nhiên, trong đề tài này chúng ta chỉ tập trung đi sâu vào nghiên cứu ảnh hưởng của chất liệu bản đồ để kết quả số hoá bản đồ địa chính để từ đó có thể rút ra cách khắc phục nó. Chương III: Thực nghiệm biên vẽ bản đồ địa chính ứng dụng công nghệ thông tin và sử dụng phần mền MicroStation để thành lập bản đề số địa chính có sự trợ giúp của Modul IRASB. Khu vực thôn Tế Xuyên - Xã Đình Xuyên - Gia Lâm - Hà Nội. 1. Khái quát chung về khu vực thành lập bản đồ: Để khai thác ứng dụng của GIS và LIS trong địa chính thì việc số hoá bản đồ giấy là vô cùng quan trọng và cần thiết. Hiện nay đang tồn tại một số lượng lớn bản đồ địa chính được thành lập bằng phương pháp bàn đạc hoặc toàn đạc. Bản đồ được thành lập ở cácloại tỷ lệ là 1.500, 1.1000, 1.2000. Các bản đồ này được vẽ trên các loại vật liệu khác nhau: trên giấy thường, giấy Diamat. Các bản đồ này được nghiệm thu và đang được sử dụng trong công tác địa chính các cấp khác nhau. Qua thực tế cho thấy các loại bản đồ được vẽ trên giấy Diamat có chất lượng khá tốt. Tuy nhiên việc sử dụng còn có nhiều bất tiện như việc ghép biên tra cứu sử dụng thông tin. Vì vậy cần phải có biện pháp sử dụng công nghệ thông tin để tin học hoá tài liệu nói trên. Trong giai đoạn từ 1992 - 1996 Sở địa chính Hà Nội đã thực hiện việc đo đạc địa chính trện địa bàn Hà Nội kể cả khu vực đô thị và khu vực nông thôn, các bản đồ địa chính được vẽ trên giấy Diamat và chúng đang được sử dụng có hiệu quả và vẫn còn tác dụng trong giai đoạn hiện nay. Mục đích của đồ án là sử dụng phần mềm Microstation để số hoá và biên tập lại bản đồ địa chính của một xã ngoại thành Hà Nội. Thôn Tế Xuyên - xã Đình Xuyên - Gia Lâm - Hà Nội là một xã nằm ở vùng đồng bằng Bắc Bộ, là một huyện ngoại thành Hà Nội kinh tế xã hội phát triển. Cùng với sự phát triển như vậy thì sự biến động đất đai cũng khá lớn như sự thay đổi về mục đích sử dụng, về diện tích, về chủ sở hữu nên việc quản lý cập nhật thông tin vào bản đồ sẽ rất khó khăn nếu chỉ sử dụng bản đồ giấy . Vì vậy số hoá bản đồ, thay bản đồ giấy bằng bản đồ số sẽ rất thuận tiện cho các nhà cầu quản lý. Từ trước đến nay các cấp quản lý thường sử dụng bản đồ giấy các bản đồ này được thành lập bằng phương pháp toàn đạc, bàn đạc và được đưa vào sử dụng. Tuy nhiên nhược điểm của các tờ bản đồ giấy này là việc lưu trữ thường gặp khó khăn, vì bản giấy có sự co dãn của giấy khiến độ chính xác của bản đồ giảm. Chính vì nhược điểm này đã khiến em mạnh dạn đưa phương pháp số hoá bản đồ có sự trợ giúp của phần mềm Microstation và modul IRASB để có thể giúp công việc quản lý được dễ dàng hơn cũng như công việc cập nhật không tin vào bản đồ được dễ dàng và nâng cao độ chính xác của bản đồ. Quy trình công nghệ bản vẽ. Công tác chuẩn bị Quét bản đồ Nắn bản đồ Số hoá bản đồ Biên tập Tính diện tích Đưa vào sử dụng Các thông tin bổ xung 2.1. Công tác chuẩn bị: * Thu thập tài liệu: Tài liệu gốc để số hoá là các mảnh bản đồ địa chính được đo vẽ với tỷ lệ 1.500 của khu vực Thôn Thế Xuyên - xã Đinh Xuyên - huyện Gia Lâm - Thành phố Hà Nội. Các bản đồ này được đo vẽ vào tháng 10 năm 1993 và đến tháng 01 năm 1994 được hoàn tất và được đưa vào sử dụng, bản đồ của thôn Thế Xuyên được thành lập theo phương pháp toàn đạc và vẽ trên giấy Diamat. Như vậy bản đồ đã thành lập được 7 năm nên khi biên vẽ cần thu thập thêm số tư liệu mới để tờ bản đồ mới thành lập có những thông tin được cập nhật mới, chính xác. Sau khi thu thập tài liệu ta phải đánh giá chất lượng của bản đồ (tài liệu thu thập) các vấn đề sau: - Độ chính xác khung bản đồ. Các bản đồ (tài liệu) thu thập là bản đổ cũ được đo vẽ trên giấy Diamat . Nhưng do việc truy cập đến tài liệu gốc gặp nhiều khó khăn cho nên bản đồ được dùng biên vẽ trong đồ án là bản đồ giấy sao từ bản Diamat. Những bản đồ này do được dùng thường xuyên trong công việc của thôn, xã cho nên khi xác không cao có chỗ đã bị lệch so với bản đồ thành lập trên Diamat tới 0,1cm á0,15cm. - Chất lượng trình bày trên bản đồ: Về phần trình bày nhìn chung bản đồ được trình bày rõ ràng các yếu tố trên bản đồ cơ bản là các thửa đất, ranh giới giữa các thửa ít bị biến động. Như vậy, qua phần công tác thu thập và chuẩn bị tài liệu ta thấy rằng bản đồ đã có sự co dãn. 3. Quét bản đồ (chuẩn bị dữ liệu cho Microstation): Dữ liệu cho Microstation là các file ảnh vì vậy công việc quan trọng là phải quét ảnh bản đồ. Các file ảnh được định dạng ở file. Ti7. ảnh được quét bằng một thiết bị gọi là máy quét. ở đây bản đồ được quét bằng máy Scanner PlusIII 800 với độ phân giải ảnh quét cỡ khoảng 300 - 400 DPI (số lượng điểm ảnh trên 1inch). Độ phân giải ảnh là số lượng điểm ảnh có trên 1 đơn vị khoảng cách. (độ phân giải được tính bằng đơn vị DPI). Nó sẽ quyết định độ nét của ảnh và kích thước file ảnh sau khi quét. 4. Nắn bản đồ. Các bước của quá trình nắn bản đồ: Tạo file. DGN Tạo khung bản đồ lưới km Mở và hiển thị ảnh Xác định các cặp điểm tương ứng trên ảnh và trên lưới km Kiểm tra đánh giá sai số và chọn mô hình tuyến tính Thực hiện chấp nhận gép ảnh Perfom warping Mục đích của nắn ảnh là chuyển đổi các ảnh quét ở toa độ hàng cột của các Pixel và toạ độ trắn địa - hệ toạ độ địa lý phẳng. Đây là một bước quan trọng vì nó ảnh hưởng đến toàn bộ độ chính xác bản đồ sau khi số hoa. Sử dụng modul IRASB tiến hành nắn ảnh vào hệ thống toạ độ của file. DGN trong môi trường đồ toạ Microstation. Các thao tác trong quá trình nắn. a. Tạo file DGN. Microstation Khởi động Microtation Manager hiện ra File. DGN mở trong môi trường Microstion và dùng để nắn thoả mãn yêu cầu: + File DGN phải được khai báo chuẩn về hệ thống toạ độ. Trong đồ án với phần thực nghiệm ta chọn seed file 2D và chọn đơn vị đo trong menu chính của Microstation chọn Setting Design File đ Worrkirg Uints. Trong phần Master Urits vào tên cho đơn vị đo chính, Sub Urits vào tên cho đơn vị đo phụ nhấp ok - để chấp nhận. Sau khi thoát khỏi bảng Design, ta phải vào Menu chính của Microstation chọn File đ Save Setlings để ghi lại (ấn định cho file). Các thông số, đơn vị đặt cho file dgn. b. Tạo lưới km. Sử dụng công cụ của Microstation để nhập vào file. DGN các điểm khống chế. Quá trình nhập điểm được làm như sau. + Sử dụng công cụ Place Block đồng thời ta sử dụng trong Menu chính của Microstation ta chọn Element Attributes hiện ra bảng: Trong cửa sổ này ta chọn (Level )để xác định lớp (Color) xác định màu (Weight) kích thước (Style) kiểu đường Trong cửa sổ command window có dấu nhắc người dùng nhập toạ độ các điểm khống chế theo đơn vị, toạ độ điểm khai báo. X, Y, = Giá trị X, giá trị Y (VD: ở đây ta dùng toạ độ của tờ bản đồ 2). X, Y = 519 050 , 2330 960 X, Y = 519 300 , 2330 960 X, Y = 519 300 , 2331 210 X, Y = 519 050 , 2331 210 Dùng lệnh Fit View để xem lại khung tờ bản đồ cần thành lập. c. Mở và hiển thị ảnh Khi khởi động Micro station bảng Microstation Manager hiện chọn. WORK SPACE: IRASB PROJECT : No project INTERFASE : DEFAULT Style : COMMAND WINDOW Sau khi khởi động cửa sổ Microstation có song song 2 cửa sổ lệnh. Cửa sổ lệnh Microstation Cửa sổ lệnh IRASB Trong menu của IRASB chọn File từ đó chọn OPEN hiện bảng IRASB LOAD. Ta chọn đường dẫn cho ảnh từ hộp thoại List Directories. Mở ảnh có 2 chế độ: + Mở theo vị trí có sẵn (Use vaster file header tranformation) + Mở theo hình chữ nhật (Interactive plecement by rectangle) 3. Nắn ảnh: Khi ảnh đã mở vào đúng khung bản đồ tạo ở trên file. DGN ta tiến hành công việc nắn ảnh. + Vào thanh công cụ ở trên IRASB chọn IRASB để nắn, khi nắn ảnh buộc phải theo dõi và đánh giá độ chính xác của mô hình và có chấp nhận hay không. Khi nắn ta chọn mô hình: - Phép nắn ta chọn theo mô hình AFFINE: là quá trình co dãn dữ liệu theo phụ thuộc vào bậc của đa thức: AFFINE 1: Tối thiểu là 3 điểm AFFINE 2: Tối thiểu là 6 điểm AFFINE 3: Tối thiểu là 10 điểm AFFINE 4: Tối thiểu là 15 điểm AFFINE5: Tối thiểu là 21 điểm Phép nắn theo mô hình HELMERT - số điểm tối thiểu 2 Phép nắn theo mô hình PROJECT - số điểm tối thiểu 4 Thông thường với bản đồ địa chính người ta sử dùng mô hình AFFINE 1, 2 và 3. ở trong đồ án này sử dụng mô hình AFFINE 1. Các giá trị khi nắn được thể hiện bằng đơn vị đo chính Masten Unit. + Sai số tổng bình phương (SSE) SUM SQUARED ERRO là khoảng cách thật giữa các điểm khống chế phải bằng hạn sai cho phép của bản đồ nhân mẫu số tỷ lệ của bản đồ. Nếu điểm nào có sai số lớn hơn giá trị cho phép thì ta xoá đi và nắn lại bằng cách: chọn điểm cần xoá bằng phím DELETE POINT. Các giá trị sai số đạt được trong bảng: Sau khi đã chọn mô hình sai số ta thực hiện phép nắn (PER FORM WARP). 5. Số hoá bản đồ. Sau khi ảnh đã được nắn ta tiến hành số hoá. Để phục vụ cho công tác số hoá ta phải tạo cho bản đồ mới một thư viện gồm: Kiểu đường, màu sắc, nói chung là chọn thêm lớp thuộc tính bằng cách vào cửa sổ của MSFC chọn: FCEDIT FEATURE TABLE Chọn Edit - Create/Edit Feature Sau khi đã đặt xong thuộc tính ta ghi lại bằng cách vào File - save rồi thoát ra bằng exit. * Trước khi bắt tay ngồi số hoá ta đặt chế độ tự động điều khiển màn hình bằng cách: - Từ Menu chính của Microstation chọn Applications. APPLICATION GEOVEC PEFERENCES VIEW Từ hộp thoại ta đánh dấu vào các chế độ Auto zoom Auto move Auto Update Show để định nghĩa vùng con trỏ hoạt động bấm vào phím APPLY. Số hoá đối tượng: Trước khi số hoá một số đối tượng ta phải xác định tên FEATURE của đối tượng đó bằng cách: Chọn FC SELECT FEATURE ở hộp thoại MSFC hiện lên bảng Chọn đối tượng cần số hoá trong danh sách đối tượng rồi nhấp OK. * Sử dụng Place Smart line để số hoá đối tượng đúng qui phạm 6. Biên tập. Phần này ta bổ sung thêm các thông tin thêm về đối tượng trên bản đồ và sửa chữa các lỗi như bắt quá, bắt chưa tới ta sử dụng Extendline 7. Tính diện tích. ở trong Microstation có đặc tính, tính diện tích cho các vùng Sau khi đã số hoá xong và chỉnh sửa các lỗi hoàn thiện sau khi đã số hoá xong và chỉnh sửa các lỗi hoàn thiện ta đưa vào tính diện tích. Dưới đây là bảng diện tích được tính từ tờ bản đồ số 2. STT DT cũ DT mới Chênh lệch STT DT Cũ DT Mới 1 70 73.6 3.6 10 366 365.3 2 172 173 1 11 307 307 3 265 266.5 0.5 12 435 428.5 4 132 133.7 1.5 13 148 149.8 5 90 92.5 2.5 14 235 237 6 54 54.5 0.5 15 108 109 7 195 201.7 6.7 16 70 71.4 8 265 269.8 4.8 17 273 274.6 9 115 114.7 0.3 18 310 312 19 383 384.2 1.2 47 300 145 20 302 304 2 48 145 117 21 556 561 6 49 117 436 22 410 409 1 50 436 270 23 340 340 0 51 270 195 24 3860 3860 0 52 195 202 25 440 439.4 0.6 53 202 390 26 450 451.2 1.2 54 390 190 27 400 394.4 6.6 55 190 194 28 285 284.7 0.3 56 194 309 29 381 384.5 3.4 57 309 270 30 57 58.9 1.9 58 270 58 31 299 295.5 59 58 70 32 174 173 60 70 165 33 193 194 61 165 183 34 142 143.5 62 183 152 35 263 265.4 63 152 82 36 283 278.8 64 82 162 37 238 237.5 65 162 310 38 192 194 66 310 108 39 285 283.9 67 108 145 40 180 181.5 68 145 95 41 382 383.7 69 95 345 42 170 172.4 70 345 343 43 242 242.2 71 150 149 44 247 249.5 72 297 298.5 45 200 201.5 73 277 277 46 125 127.8 74 244 244.7 75 243 240.4 91 465 462.5 76 350 348 92 278 279.5 77 392 395.7 93 231 230.6 78 780 483.5 94 210 213.3 79 430 432.8 95 220 221.8 80 287 286 96 420 420 81 385 381 97 435 435.5 82 415 416 98 348 351 83 340 346 99 195 198 84 530 528.6 2.4 100 60 63 85 399 404 4.1 101 195 196 86 230 231 1 102 55 56 87 248 250.5 2.5 103 140 140.5 88 290 291 1 104 290 285.5 89 280 283 3 105 153 149.8 90 163 163.7 0.7 106 150 148.5 Đưa vào sử dụng Sau khi đã hoàn tất như trên ta ghi lại bằng cách vào Menu chính của Microstation vào Saves rồi đem ra in bản đồ để đưa vào sử dụng. Kết luận và kiến nghị. Theo em nếu như áp dụng phương pháp này vào làm bản đồ thì việc cập nhật thông tin nhanh độ chính xác cao, tra cứu thuận tiện vì vậy nếu trên phạm vi cả nước áp dụng phương pháp này thì hiệu quả chất lượng từ bản đồ địa chính được nâng cao rõ rệt. Tài liệu tham khảo: Giáo trình đo đạc địa chính Nguyễn Trọng San Tài liệu hướng dẫn sử dụng phần mềm Microstation và IRAS - B Bài giảng Cơ sở hệ thống thông tin địa lý (GIS) và hệ thống thông tin đất đai (LIS) GS. TS Hoàng Ngọc Hà. Lời mở đầu Chương I. Khái quát chung về bản đồ địa chính. 1. Định nghĩa và vai trò của Bản đồ địa chính. 2- Hệ quy chiếu của bản đồ địa chính 3. Chia mảnh và đánh số bản đồ địa chính 4 - Nội dung của bản đồ địa chính 5 - Độ chính xác của Bản đồ địa chính. 6 - Các phương pháp thành lập bản đồ địa chính. 7. Bản đồ số địa chính Chương II: Công nghệ thông tin với công tác trắc địa bản đồ 1. Khái quát chung về hệ thống thông tin địa lý (GIS) 1. Khái quát chung a. Lịch sử ra đời của GIS 2. Các thành phần cơ bản của hệ thống thông tin địa lý. 3. Bản chất của hệ thống thông tin địa lý. 4. Cấu trúc dữ liệu. 5. Khuôn dạng dữ liệu 2. Giới thiệu phần mền MicroStation trong công tác số hoá bản đồ địa chính 1. Giới thiệu chung I. ý nghĩa, mục đích của công tác số hoá bản đồ: II. Giới thiệu phần mềm MicroStation và một số phần mền ứng dụng chạy trên đó. 1. MicroStation: 2. IRasB: 3. GEOVEC: 4. MSFC (MicroStation Feature Collection): 5. MRFCLEAN: 6. MRFFLAG: .2: Công tác số hoá bằng phần mềm MicroStation I. ảnh quét 1. Dữ liệu dạng Raster. 2. Dữ liệu dạng vector II. Nắn ảnh (WARP) 1. Khái niệm 2. Nắn tuyến tính (linear way) 3. Nắn phi tuyến tính (Non linear way) 4. Sơ đồ quy trình nắn ảnh: 5/ Các bước thực hiện nắn ảnh: 6. Các thao tác và ảnh hưởng: III. Quy trình số hoá bản đồ số từ bản đồ giấy địa chính bằng phần mềm MicroStation. 1. Sơ đồ quy trình: 2. Tạo lớp các đối tượng trong MicroStation: 3. Công tác số hoá: Chương III: Thực nghiệm biên vẽ bản đồ địa chính