Nghiên cứu khoa học Trung tâm Địa Tin học
tải về 2.49 Mb.
|
pdfslide.net dem-slide-nckh-dong (1)
- Điều hướng trang này:
- CHƯƠNG 4
- 4.1.2 Tải DEM từ nguồn dữ liệu mở
- 4.1.3 Hiển thị DEM
3.2.2.5. Giao diện ArcGISa. Phần mềm ArcGIS Desktop Phần mềm ArcGIS Desktop bao gồm 3 cấp bậc với mức độ chuyên sau khác nhau là: ArcView, ArcEditor, và ArcInfo. Arcview Cung cấp đầy đủ chức năng cho phép hiển thị, quản lý, xây dựng và phân tích dữ liệu địa lý, các công cụ phân tích không gian cùng với việc biên tập và phân tích thông tin từ các lớp bản đồ khác nhau, đồng thời thể hiện các mối quan hệ và nhận dạng các mô hình. ArcEditor Cung cấp chức năng dùng để chỉnh sửa và quản lý dữ liệu địa lý. ArcEditor bao gồm các tính năng của Arcview và thêm vào đó là một số các công cụ chỉnh sửa, biên tập. Arcinfo Là bộ sản phẩm phần mềm GIS đầy đủ nhất. Arcinfo bao gồm tất cả các chức năng của Arcview lẫn ArcEditor. Cung cấp các chức năng tạo và quản lý một hệ GIS, xử lý dữ liệu không gian và khả năng chuyển đổi dữ liệu, xây dựng dữ liệu, mô hình hóa, phân tích, hiển thị bản đồ trên màn hình máy tính và xuất bản bản đồ ra các phương tiện khác nhau. b. Giao diện phần mềm ArcGIS Desktop Phần mềm ArcGIS Desktop cho phép người dùng truy cập đồng thời hoặc lần lượt vào ba ứng dụng ArcMap, ArcCatalog, ArcToolbox. Hình 3.2. Giao diện phần mềm ArcGIS Desktop ArcMap Dùng để xây dựng, hiển thị, xử lý và phân tích các bản đồ như: Tạo các bản đồ từ nhiều loại dữ liệu khác nhau Truy vấn dữ liệu không gian để tìm kiếm và hiểu mối liên hệ giữa các đối tượng không gian Tạo các biểu đồ Hiển thị trang in ấn ArcCatalog Dùng để lưu trữ, quản lý hoặc tạo mới các dữ liệu địa lý như: Tạo mới một cơ sở dữ liệu Khai thác và tìm kiếm dữ liệu Xác định hệ thống tọa độ cho cơ sở dữ liệu ArcToolbox Cung cấp các công cụ xử lý không gian, phân tích GIS, xuất – nhập các dữ liệu từ các định dạng khác như MapInfor, MicroStation, AutoCAD… CHƯƠNG 4 PHÂN TÍCH DỮ LIỆU 4.1 Phương pháp thành lập DEM 4.1.1 Từ đường đồng mức Đây là phương pháp tiêu chuẩn để xây dựng DEM trong môi trường GIS. Đối với một khu vực, một số thông tin về địa hình có sẵn, việc xây dựng một DEM từ các đường đồng mức phải qua một số bước sau: Bước 1: Số hóa các đường đồng mức, có thể thực hiện qua một trong 2 cách sau: Số hóa tự động quét ảnh (scanning): chuyển các thông tin từ ảnh chụp hay bản đồ sang dạng tệp in raster. Để có kết quả tốt, bản đồ đường đồng mức không nên kèm các thông tin khác. Sau đó bản đồ được chuyển sang dạng vector bằng các phần mềm chuyên dụng nhưng mỗi đường đồng mức phải được gán mã bằng tay. Nếu ảnh nguồn không rõ ràng thì phương pháp này tốn công hơn việc số hóa bằng bàn số hóa (digitizing). Số hóa bằng thủ công: Dùng bàn số hoá để số hóa các đường đồng mức vẫn được coi là phương pháp tiêu chuẩn để xây dựng một DEM. Mỗi đường đồng mức được số hóa riêng lẻ và được gán mã thể hiện độ cao tương ứng. Bước 2: Raster hóa các đường đồng mức: được thực hiện bởi các chức năng rasterizing của các phần mềm chuyên dụng. Vấn đề quan trọng ở đây là việc chọn kích thước của các pixel mà các đường đồng mức chạy qua được tự động gán giá trị bằng độ cao của chính đường đồng mức đó. Bước 3: Nội suy các đường đồng mức đã được raster hóa: Từ các đường bình độ chuẩn được raster hóa có thể nội suy ra các đường đồng mức khác, do vậy mỗi pixel trong bản đồ sẽ nhận giá trị cho điểm trung tâm của pixel. Bước 4: Xây dựng mô hình TIN (hình 4.1), thường được thực hiện với sơ đồ Voronoi. Sơ đồ Voronoi: Giả sử trong một mạng điện thoại của thành phố, mỗi máy điện thoại sẽ được nối với một cột điện thoại gần nhất do vậy ta phải chia thành phố thành nhiều vùng, mỗi vùng có duy nhất một cột và khoảng cách từ mỗi vị trí trong vùng đến cột trong vùng đó là ngắn nhất. Kết quả của phân hoạch này là sơ đồ Voronoi. Sơ đồ Voronoi có thể được tóm tắt như sau. Gọi P = {p1, p2...,pn} là tập hợp n điểm nằm trong mặt phẳng hai chiều. Ta chia (phân hoạch), mặt phẳng thành n đa giác sao cho bất kỳ điểm vị trí nào nằm trong một đa giác i đều có khoảng cách đến điểm i ngắn hơn khoảng cách từ nó đến các điểm vị trí pk khác. Sơ đồ đa giác này gọi là sơ đồ Voronoi V (pi) và được biểu diễn bằng ngôn ngữ toán học như sau: Hình4.1: Sơ đồ Voronoi Sơ đồ Voronoi có rất nhiều ứng dụng trong hình học giải tích, hình học đồ họa và GIS: Xác định vùng lân cận gần nhất (Nearest neighbor search) – Khi phải xác định vùng lân cận gần nhất của một điểm (vị trí) cho trước trong tổng số N điểm thì vùng đó chính là đa giác bao quanh điểm đó trong sơ đồ Voronoi. Xác định vị trí phục vụ hợp lý (facility location) – Ví dụ mạng lưới cửa hàng siêu thị muốn lập một cửa hàng mới và điều đầu tiên là xác định vị trí mới thích hợp. Vị trí mới này phải thỏa mãn yêu cầu ít ảnh hưởng nhất đến lượng khách hàng của các siêu thị đang vận hành hay nói cách khác là càng xa các siêu thị hiện có càng tốt. Người ta có thể sử dụng sơ đồ Voronoi bằng cách so sánh và phân tích tất cả các cạnh thẳng trong sơ đồ của vị trí các siêu thị hiện có. Hình tròn rỗng lớn nhất (largest empty circle) – Ví dụ ta cần tìm một vùng đất lớn chưa phát triển (dân cư và dịch vụ công cộng) để xây một nhà máy mới. Điều kiện là mảnh đất đó phải càng cách ly được tối đa các điểm dân cư hay công cộng. Đây là bài toán tương tự như trường hợp xác định vị trí hợp lý. Quy hoạch đường (path lanning) – Khi các điểm vị trí trong sơ đồ là các trở ngại bất thuận lợi cho giao thông mà đường đi cần tránh xa thì các cạnh của đa giác trong sơ đồ Voronoi chính là các đoạn đường bảo đảm tránh được xa nhất các trở ngại. Trong GIS, sơ đồ Voronoi được áp dụng để hình thành các chức năng biến đổi đối tượng raster sang vector nhờ kỹ thuật xây dựng mô hình TIN. 4.1.2 Tải DEM từ nguồn dữ liệu mở Hướng dẫn tải mô hình số độ cao (Digital Elevation Model- DEM) miễn phí ở độ phân giải không gian 30m, 90m tại trang web: http://gdex.cr.usgs.gov/gdex/ https://lpdaac.usgs.gov/. 4.1.3 Hiển thị DEM Sự biến đổi giá trị độ cao địa hình trên một vùng đất có thể được mô hình hóa theo nhiều cách. DEM có thể được biểu thị và lưu trữ dưới dạng hàm số toán học ba chiều (phương trình mặt phẳng) hay dưới dạng các điểm hoặc các đường hình ảnh như liệt kê ở bảng dưới:
tải về 2.49 Mb. Chia sẻ với bạn bè của bạn:
| |||||||||||||||