Đang tải... (xem toàn văn)
Đề cương GIS và Viễn Thám Câu 1: Khái niệm và nguyên lý hoạt động của hệ thống viễn thám (sử dụng sơ đồ gồm 7 yếu tố). Khái niệm: Viễn thám là một môn khoa học, sử dụng các bước sóng điện từ để thăm dò từ xa một đối tượng hay hiện tượng mà không tiếp xúc trực tiếp vào nó. Nguyên lý hoạt động của hệ thống viễn thám. a, Qúa trình 1: Truyền năng lượng và thu nhận sóng điện từ. 1. Nguồn phát năng lượng (A): nguồn năng lượng phát xạ để cung cấp năng lượng điện từ tới đối tượng quan tâm 2. Sóng điện từ và khí quyển (B): bức xạ điện từ từ nguồn phát tới đối tượng nghiên cứu sẽ phải tương tác qua lại với khí quyển nơi nó đi qua. 3. Sự tương tác của đối tượng (C): sau khi truyền qua khí quyển đến đối tượng, năng lượng sẽ tương tác với đối tượng tùy thuộc vào đặc điểm của đối tượng và sóng điện từ. Sự tương tác này có thể là sự truyền qua, sự hấp thụ hay bị phản xạ trở lại khí quyển. 4. Việc ghi năng lượng của bộ cảm biến (D): Sau khi năng lượng bị tán xạ hoặc phát xạ từ đối tượng, bộ cảm biến thu nhận và ghi lại sóng điện từ. 5. Sự truyền tải, nhận và xử lý (E): năng lượng được ghi nhận bởi bộ cảm biến phải được truyền tải đến một tram thu nhận và xử lý. b, Qúa trình Giảỉ đoán, phân tích và sử dụng 6. Sự giải đoán và phân tích (F): ảnh được xử lý ở trạm thu nhận sẽ được giải đoán trực quan hoặc được phân loại bằng máy tính để tách thông tin về đối tượng. 7. Ứng dụng (G): đây là thành phần cuối cùng trong quá trình xử lý của công nghệ viễn thám, được thực hiện khi ứng dụng thông tin thu nhận được trong quá trình xử lý ảnh vào các lĩnh vực, bái toán cụ thể. Câu 2: Phân loại viễn thám. Sự phân biệt các loại viễn thám căn cứ vào các yếu tố sau: Hình dạng quỹ đạo của vệ tinh: Gồm viễn thám vệ tinh địa tĩnh và viễn thám vệ tinh quỹ đạo cực. + Vệ tinh địa tĩnh là vệ tinh có tốc độ góc quay bằng tốc độ góc quay của Trái Đất, nghĩa là vị trí tương đối của vệ tinh so với Trái Đất là đứng yên + Vệ tinh quỹ đạo cực là vệ tinh cho thời gian thu ảnh trên mỗi vùng lãnh thổ trên mặt đất là cùng giờ địa phương và thời gian lặp lại là cố định đối với một vệ tinh. Loại nguồn phát và thu nhận tín hiệu. + Viễn thám chủ động: là loại sử dụng năng lượng tự phát ra từ chính vật mang và tự thu lại năng lượng đó khi bị phản xạ. (thường sử dụng cho radar) + Viễn thám bị động: loại thu nhận các nguồn năng lượng do các vật khác phát xạ hoặc bức xạ Theo dải phổ. + Viễn thám quang học: ghi nhận bức xạ phổ của các đối tượng trong viễn thám bị động. Ảnh viễn thám nhận được dựa vào sự đo lường năng lượng vùng ánh sáng nhìn thấy, gần hồng ngoại và hông ngoại ngắn. + Viễn thám hồng ngoại nhiệt: nguồn năng lượng sử dụng là bức xạ nhiệt do chính vật thể phát ra. Ảnh ghi bởi kỹ thuật viễn thám này gọi là ảnh nhiệt. + Viễn thám siêu cao tần: ghi nhận bức xạ phổ của các đối tượng trong viễn thám chủ động và viễn thám bị động với năng lượng là sóng siêu cao tần. Ảnh thu nhận bởi kỹ thuật viễn thám này gọi là ảnh radar.
Đề cương GIS Viễn Thám Câu 1: Khái niệm nguyên lý hoạt động hệ thống viễn thám (sử dụng sơ đồ gồm yếu tố) Khái niệm: Viễn thám môn khoa học, sử dụng bước sóng điện từ để thăm dò từ xa đối tượng hay tượng mà không tiếp xúc trực tiếp vào Nguyên lý hoạt động hệ thống viễn thám a, Qúa trình 1: Truyền lượng thu nhận sóng điện từ Nguồn phát lượng (A): nguồn lượng phát xạ để cung cấp lượng điện từ tới đối tượng quan tâm Sóng điện từ khí (B): bức xạ điện từ từ nguồn phát tới đối tượng nghiên cứu sẽ phải tương tác qua lại với khí nơi qua Sự tương tác đối tượng (C): sau truyền qua khí đến đối tượng, lượng sẽ tương tác với đối tượng tùy thuộc vào đặc điểm đối tượng sóng điện từ Sự tương tác truyền qua, hấp thụ hay bị phản xạ trở lại khí Việc ghi lượng cảm biến (D): Sau lượng bị tán xạ hoặc phát xạ từ đối tượng, cảm biến thu nhận ghi lại sóng điện từ Sự truyền tải, nhận xử lý (E): lượng ghi nhận bởi cảm biến phải truyền tải đến tram thu nhận xử lý b, Qúa trình Giảỉ đoán, phân tích sử dụng - - - Sự giải đoán phân tích (F): ảnh xử lý ở trạm thu nhận sẽ giải đoán trực quan hoặc phân loại máy tính để tách thông tin đối tượng Ứng dụng (G): thành phần cuối cùng trình xử lý công nghệ viễn thám, thực ứng dụng thông tin thu nhận trình xử lý ảnh vào lĩnh vực, bái toán cụ thể Câu 2: Phân loại viễn thám Sự phân biệt loại viễn thám cứ vào yếu tố sau: Hình dạng quỹ đạo vệ tinh: Gồm viễn thám vệ tinh địa tĩnh viễn thám vệ tinh quỹ đạo cực + Vệ tinh địa tĩnh vệ tinh có tốc độ góc quay tốc độ góc quay Trái Đất, nghĩa vị trí tương đối vệ tinh so với Trái Đất đứng yên + Vệ tinh quỹ đạo cực vệ tinh cho thời gian thu ảnh vùng lãnh thổ mặt đất cùng địa phương thời gian lặp lại cố định vệ tinh Loại nguồn phát thu nhận tín hiệu + Viễn thám chủ động: loại sử dụng lượng tự phát từ vật mang tự thu lại lượng bị phản xạ (thường sử dụng cho radar) + Viễn thám bị động: loại thu nhận nguồn lượng vật khác phát xạ hoặc bức xạ Theo dải phổ + Viễn thám quang học: ghi nhận bức xạ phổ đối tượng viễn thám bị động Ảnh viễn thám nhận dựa vào đo lường lượng vùng ánh sáng nhìn thấy, gần hồng ngoại hông ngoại ngắn + Viễn thám hồng ngoại nhiệt: nguồn lượng sử dụng bức xạ nhiệt vật thể phát Ảnh ghi bởi kỹ thuật viễn thám gọi ảnh nhiệt + Viễn thám siêu cao tần: ghi nhận bức xạ phổ đối tượng viễn thám chủ động viễn thám bị động với lượng sóng siêu cao tần Ảnh thu nhận bởi kỹ thuật viễn thám gọi ảnh radar - - - Theo vật mang: Viễn thám vệ tinh nhân tạo bao gồm vật mang phóng vào không gian chuyển động theo quỹ đạo định phục vụ công tác liên lạc viễn thông, định vị hàng hải, thám sát khí tượng quan sát mặt đất… Và viễn thám vệ tinh tự nhiên chủ yếu thu nhận nguồn lượng vật phát xạ hoặc bức xạ * Phương pháp quét (quét dọc, quét ngang) Hệ thống quét dung để thu thập liệu sở sử dụng nhiều bước song khác gọi máy quét đa phổ MSS Đây hệ thống quét sử dụng cả máy bay vệ tinh Có pp quét chính: quét vuông góc với tuyến chụp, quét dọc tuyến chụp - Quét vuông góc với tuyến chụp: Gương quay chuyển động mặt phẳng vuông góc với đường bay sử dụng để dịch chuyển trường nhìn không đổi IFOV tạo thành dòng quét vuông góc với hướng di chuyển vệ tinh Kết quả nhận ảnh vệ tinh tập hợp dòng ảnh liên tiếp - Quét dọc tuyến chụp: Sử dụng hệ thống quét điện tử hoặc tách song tuyến tính để ghi nhận lượng bức xạ ứng với dòng quét cố định vuông góc với phương chuyển động vệ tinh Câu 3: Ảnh hưởng khí đến truyền sáng (năng lượng song điện từ), độ phản xạ phổ Đặc trưng phản xạ phổ thổ nhưỡng, thực vật, nước 1.Ảnh hưởng khí đến phản xạ phổ khí ảnh hưởng tới số liệu vệ tinh viễn thám đường tán xạ hấp thụ lượng Hiện tượng tán xạ làm đổi hướng tia chiếu mà không làm lượng Hiện tượng tán xạ thành phần không khí hoặc ion tong hí phản xạ tia chiếu tới ,hoặc lớp hí dày đặc ,mật độ o hí ở lớp o đồng nên hi tia chiếu truyền qua lớp sẽ gây tượng húc xạ Hiện tượng hấp thụ diễn tia sang không tán xạ mà lượng truyền qua nguyên tử không khí hí làm nóng lớp khí - - - Tóm lại nguyên gây tượng tán xạ hấp thụ lượng ánh sang mặt trời : + Do hấp thụ, húc xạ lượng mặt trời phần tử hí + Do hấp thụ có chọn lọc bước song nước, ozon hợp chất khí + Sự tán xạ lượng chiếu tới không đồng hí Khái niệm “Trong dải phổ, dải sóng mà ở lượng truyền qua nhiều gọi cửa sổ khí quyển” Khái niệm “ Độ phản xạ phổ tỉ lệ phần trăm lượng chùm tia sáng tới vật thể lượng chùm sáng phản xạ” P (λ) = (Phần trăm) Trong đó: P độ phản xạ (%) Er lượng tia phản xạ (J) Ei lượng tia tới (J) Đặc trưng phản xạ phổ thổ nhưỡng: đặc trưng phản xạ chung thổ nhưỡng khả phản xạ phổ tăng theo độ dài bước sóng, đặc biệt bước sóng cận hồng ngoại hồng ngoại nhiệt Ở dải sóng điện từ này, có lượng hấp thụ phản xạ mà lượng thấu quang Với loại đất có thành phần cấu tạo chất hữu vô khác nhau, khả phản xạ phổ sẽ khác Tùy thuộc vào thành phần hợp chất có đất mà biên độ đồ thị phản xạ phổ sẽ khác Các yếu tố ảnh hưởng đến khả phản xạ phổ thổ nhưỡng: cấu trúc bề mặt đất (đất sét, đất cát…), độ ẩm, hợp chất hữu cơ, vô (oxit sắt,…) có đất Đặc trưng phản xạ phổ thực vật: khả phản xạ phổ thực vật phụ thuộc vào bước sóng điện từ Trong dải sóng điện từ nhìn thấy, sắc tố ảnh hưởng đến đặc tính phản xạ phổ nó, đặc biệt hàm lượng chất diệp lục Khi xanh, hàm lượng chất diêp lục cao có khả phản xạ phổ cao ở bước sóng xanh (green), úa, hàm lượng chất diệp lục thấp phản xạ phổ ở vùng sóng đỏ (red) Oử vùng sóng hồng ngoại, ảnh hưởng chủ yếu đến khả phản xạ phổ - - - hàm lượng nước chứa Thực vật có khả hấp thụ lượng mạnh ở bước sóng 1,4 µm, 1,9 µm khoảng 2,66 µm – 2.73 µm Ngoài ra, hình dạng, kích thước ảnh hưởng đến khả phản xạ phổ Đặc trưng phản xạ phổ nước: nước có khả phản xạ chủ yếu nằm vùng nhìn thấy (0,4 µm – 0,7 µm) phản xạ mạnh ở dải sóng lam (0,4 µm – 0,5µm) lục (0,5 µm – 0,6µm) Gía trị phản xạ nước chủ yếu phụ thuộc vào thành phần hữu vô có nước, độ đục nó, nước có giá trị phản xạ phổ khác nước đục, nước đục có độ phản xạ cao Ngoài số yếu tố khác ảnh hưởng tới khả phản xạ phổ nước như: độ mặn nước biển, hàm lượng khí metan, oxi, nito,…trong nước Câu 4: Khái niệm ảnh số Độ phân giải ảnh vệ tinh Khái niệm “ảnh số ma trận không gian đơn vị ảnh (pixel ảnh) xếp theo dòng cột, theo trật tự định dạng số.” Độ phân giải ảnh vệ tinh Độ phân giải thông số bản phản ánh chất lượng tính ảnh vệ tinh, mà dựa vào ta xác định khả phân loại, nghiên cứu vật thể + Độ phân giải không gian: kích thước nhỏ đối tương hay khoảng cách tối thiểu hai đối tượng liền kề có khả phân biệt ảnh Ảnh có độ phân giải không gian cao có kích thước pixel nhỏ ngược lại Độ phân giải phụ thuộc vào kích thước pixel ảnh; độ tương phản hình ảnh; điều kiện khí thông số quỹ đạo vệ tinh + Độ phân giải phổ: thể bởi kích thơcs số kênh phổ, bề rộng phổ hoặc phân chia vùng phổ mà ảnh vệ tinh phân biệt số lượng lớn bước sóng có kích thước tương tự, tách biệt bức xạ từ nhiều vùng phổ khác + Độ phân giải bức xạ: khả nhạy cảm thiết bị thu để phát khác nhỏ lượng sóng điện từ (số bit dùng để ghi nhận thông tin ảnh vệ tinh) + Độ phân giải thời gian thời gian chụp cùng lại vị trí ảnh vệ tinh (chu kỳ) Câu Khái niệm phân loại ảnh có kiểm định, không kiểm định? Vẽ sơ đồ trình bày trình phân loại ảnh có kiểm định, không kiểm định Khái niệm phân loại ảnh có kiểm định? Vẽ sơ đồ trình bày trình phân loại ảnh có kiểm định ● Khái niệm Phân loại ảnh có kiểm định: Phân chia cách có kiểm định giá trị DN pixel ảnh theo nhóm đơn vị lớp phủ mặt đất Sơ đồ ● Quá trình phân loại có kiểm định : - Xác định lớp đối tượng Phụ thuộc vào mục tiêu đặc điểm khu vực nghiên cứu Các lớp đối tượng phải xác định rõ - Lựa chọn vùng mẫu: Sử dụng nguồn tư liệu bổ sung Vùng mẫu: chắn xác đủ lớn Số lượng vùng mẫu: đủ lớn, phân bố đều, tránh chọn ở biên, khu vực “mixed pixel” - Tính toán số thống kê - Chọn thuật toán phân loại: thông qua tham số thống kê đặc trưng phổ ảnh để gán phân loại pixel, dùng MINDIS hoặc MLC - Kiểm định kết quả: kiểm tra kết ta sẽ lập bản đồ phân loại, sai, lựa chọn lại vùng mẫu tính toán lại Khái niệm phân loại ảnh không kiểm định Vẽ sơ đồ trình bày trình phân loại ảnh không kiểm định - Khái niệm phân loại ảnh không kiểm định: Là việc phân loại túy theo tính chất phổ mà rõ tên hay tính chất lớp phổ việc đặt tên tương đối - Trình bày trình phân loại ảnh không kiểm định Bước 1: Chuẩn bị ảnh cần phân tích Bước 2: Phụ thuộc vào mục tiêu đặc điểm khu vực nghiên cứu phân lớp phổ cách tương tài liệu mặt đất Bước 3: Dựa vào số khoảng phổ đồng xác định cách tương đối số lượng nhóm phổ Bước 4: Có cách để phân nhóm liệu: định số lượng phổ nhiều phân loại C1: sử dụng máy tự phân loại theo đối tượng C2: dựa mẫu nhóm phổ biểu đồ phân bố phổ Bước 5: Gắn nhóm phổ với đối tượng không gian thực đặt tên cho chúng qua việc khảo sát thực địa hoặc đối sánh bản đồ Câu 6: Khái niệm GIS trình bày chức Gis, lấy ví dụ minh họa • Khái niệm GIS: Theo chức năng, GIS hệ thống nhằm thu thập, lưu trữ, truy vấn, tích hợp, thao tác, phân tích hiển thị liệu không gian Thực chất, GIS chương trình máy tính hỗ trợ việc thu thập, lưu trữ, phân tích hiển thị liệu bản đồ Các chức GIS: thu thập liệu, lưu trữ liệu, truy vấn liệu, phân tích, trình bày kết quả, chức xuất nhập liệu + Chức thu thập liệu khả hệ thống GIS cho phép nhập liệu từ nhiều nguồn khác từ bản đồ giấy, số liệu bảng tọa độ, liệu ảnh vệ tinh, liệu từ hệ thống định vị toàn cầu (GPS) Ví dụ, phần mềm ArcGIS cho phép nhập liệu từ phần mềm Mapinfo, MicroStation, IDRISI nhiều phần mềm GIS mã nguồn mở + Chức lưu trữ liệu hệ thống GIS hỗ trợ lưu liệu cả dạng cấu trúc liệu Vector cấu trúc liệu Raster Khả lưu trữ liệu hệ GIS cho phép xây dựng ngân hàng liệu không gian phục vụ công tác quản lý tài nguyên môi trường Ví dụ, sở liệu lớp phủ thực vật, sở liệu bản đồ đất, sở liệu địa ví dụ hữu ích khả GIS lưu trữ liệu phục vụ quản lý chuyên ngành quản lý tài nguyên + Chức truy vấn liệu chức bản tất cả phần mềm GIS Nhiều hệ thống GIS tích hợp cả hệ quản trị sở liệu bên dựa mô hình liệu quan hệ phần mềm ArcGIS, IDRISI để giúp tổ chức thông tin hệ GIS Dữ liệu tổ chức theo mô hình liệu quan hệ cho phép truy vấn thông tin đối tượng riêng biệt theo điều kiện theo giá trị thuộc tính hoặc không gian địa lý Ví dụ, diện tích khu vực trồng lương thực, loại đất + Chức hiển thị liệu hệ thống GIS khả cho phép hiển thị liệu nhiều dạng khác bản đồ, biểu đồ hoặc báo cáo + Chức xuất liệu khả hệ thống GIS cho phép xuất liệu xuất dạng bản đồ giấy, ảnh, tài liệu bản đồ hoặc qua mạng Internet - + Chức phân tích liệu nhóm chức quan trọng hệ phần mềm GIS, đặc biệt phân tích liệu không gian.Ví dụ, hệ phần mềm IDRISI tích hợp thuật toán thống kê, mô hình phân tích đa biến, thuật toán cho đánh giá quy hoạch sử dụng đất, thuật toán mô hình giúp mô hình hóa chuyển đổi sử dụng đất mô hình hóa xu hướng biến đổi khí hậu Trái đất Câu Các thành phần bản hệ thống GIS Các thành phần bản hệ thống GIS Hệ thống thông tin địa lý (GIS) Phần cứng Phần mềm Dữ liệu Phương pháp Máy tính, ArcGIS Bản đồ Phân lớp Máy in Idrisi Bảng thuộc tính Chống xếp Bán số hóa Mapinfo Phân tích lân cận +Phần cứng: Phần cứng hệ thống GIS hệ thống máy tính thiết bị ngoại vi cho cài đặt vận hành phần mềm GIS +Phần mềm: Phần mềm GIS cung cấp chức công cụ cần thiết để lưu trữ, phân tích hiển thị thông tin địa lý +Dữ liệu: Dữ liệu coi thành phần quan trọng hệ GIS Các liệu địa lý liệu thuộc tính liên quan người sử dụng tự tập hợp hoặc mua từ nhà cung cấp liệu thương mại.Dữ liệu sử dụng GIS không số liệu địa lý riêng lẽ mà phải thiết kế sở liệu +Phương pháp : Phương pháp hệ thống GIS bao gồm toàn thủ tục thuật toán liên quan đến nhập, biên tập, chuyển đổi liệu, truy vấn phân tích liệu Câu 8: Mô hình cấu trúc sở liệu GIS: liệu không gian, liệu thuộc tính, liên kết liệu không gian giữ liệu thuộc tính, liệu DEM (khái niệm, mục đích, bước xây dựng DEM) • - Dữ liệu không gian: mô tả số hình ảnh bản đồ, chúng bao gồm tạo độ, quy luật ký hiệu dùng để sác định hình ảnh cụ thể bản đồ.dạng thông tin có điểm, đường, vùng, ghi Lưu trữ dạng tọa độ, ký hiệu, chấm điểm, quy luật hiển thị Và Có kiểu mô hình liệu không gian bản liên quan đến việc lưu trữ số hóa liệu địa lý: vextor/ raster + Dữ liệu vector hiển thị dạng tọa độ định nghĩa điểm, hay điểm nối với tạo thành đường thẳng, đa giác Dữ liệu thường có bản thông tin kết hợp + Dữ liệu raster biểu diễn dạng ma trận hay lưới mà có hàng cột Mỗi giao điểm hàng cột tạo thành pixel Mỗi ô có giá trị ví dụ mức độ màu Dữ liệu thuộc tính diễn tả đặc tính, số lượng, mối quan hệ hình ảnh bản đồ với vị trí địa lý chúng.dạng thông tin Thuộc tính, tham khảo địa lý, số địa lý, quan hệ không gian Lưu trữ dạng chữ số, ký tự… Mô hình liệu thuộc tính mô tả đặc tính, đặc điểm tượng xảy vị trí địa lý xác định.Các loại liệu thuộc tính : + Đặc tính đối tượng: màu sắc, chất liệu + Số liệu tham khảo địa lý: kiện, tượng + Chỉ số địa lý: tên, địa chỉ, phương hướng + Quan hệ đối tượng không gian Liên kết liệu k gian liệu thuộc tính: Dữ Liệu Không Gian & Dữ Liệu Thuộc Tính + DLKG: Mô tả mặt địa hình dáng, vị trí đặc trưng bề mặt trái đất, ví dụ vị trí khu đất bản đồ, hình dạng bề mặt khu vực v.v DLTT: Mô tả tính chất giá trị đặc trưng đó, ví dụ việc sử dụng đất, người sở hữu, giá trị khu đất, giá trị cao độ v.v + CTDLQHĐLý: phát triển để điều khiển, xử lý liệu địa lý: Nó cho phép liên kết, kết hợp không gian (graphical) liệu thuộc tính (non-spatial) (mô tả) Nó cấu trúc sử dụng phần mềm vector HTTTĐLý 10 • • Cả liệu không gian thuộc tính lưu trữ bảng quan hệ ˚ Dữ liệu điểm, đường, vùng lưu trữ bảng thuộc tính riêng biệt Trong FAT, thực thể gán Thông tin hình lưu trữ dùng phương pháp tương tự cấu trúc liệu hình học mô tả bên Dữ liệu phi không gian lưu trữ bảng quan hệ thực thể không gian bảng quan hệ thuộc tính liên kết FID chung Dữ liệu không gian -> liệu thuộc tính Yếu tố địa lý -> Thuộc tính + Có thể khái quát mối quan hệ giữa: Vị trí biểu tượng -> Ý nghĩa chúng Các liệu không gian biểu diễn đối tượng địa lý ứng với vật định vị giới thực Trong hệ thống raster, ký hiệu vị trí ô lưới ma trận Trong hệ thống vector, ký hiệu định vị điểm, đường (line), curve, boundary, or vector; hay vùng: area, region, hay polygon Mối liên kết biểu tượng ý nghĩa chúng việc gán cho yếu tố địa lý nghĩa xác định, tên hay số gọi ID nó, liệu phi không gian yếu tố thường lưu trữ hay nhiều file riêng biệt theo số ID Thông tin vị trí liên kết tới thông tin xác định CSDL Dữ liệu DEM K/N: Mô hình số hoá độ cao (DEM) thể số độ cao bề mặt đất, độ cao tầng đất, mực nước ngầm: thông sô thay đổi liên tục DEM lưu trữ khác tuỳ thuộc vào kiểu số liệu Raster hay Vector Mục đích: - DEM DL đầu vào trình xử lý liên quan đến độ cao DEM phục vụ cho nhiều mục đích sau: + Lưu trũ liệu bản đồ số địa hình sở liệu (CSDL) quốc gia 11 + Giải tính toán đào đắp đất thiết kế đường dự án kỹ thuật công trình khác + Biểu thị ba chiều trực quan điều kiện địa hình có mục đích quân sự( thiết kế hệ thống đạn đạo, huấn luyện phi công) cho mục đích thiết kế quy hoạch cảnh quan (kiến trúc cảnh quan) + Thiết kế xác định vị trí cho đường giao thông cho đập nước xác định lưu vực kiểu tưới nước khu vực + Tính toán thành lập bản đồ độ dốc, bản đồ hướng dốc,phân tích địa mạo khu vực bản đồ hình dạng mái dốc để từ thành lập ảnh địa hình trực quan có hình bóng(ứng dụng nghiên cứu tầng địa chất hay dự báo khả xói mòn đất dòng chảy mặt)… • • - - CÁC BƯỚC XÂY DỰNG 1.Phương pháp chụp ảnh lập thể: - Dùng dụng cụ chuyên dụng chụp ảnh để thu thập liệu vùng với giá trị x, y z điểm bề mặt quả ñất – Phương pháp đòi hỏi kỹ thuật cao việc chụp xử lý ảnh, đòi hỏi số điểm kiểm soát nhiều – Ví dụ: ảnh hàng không ảnh viễn thám 2.Phương pháp xây dựng từ đường đồng mức - Dùng bản đồ đia hình đường đồng mức –mô hình tin – mô hình DEM dạng grid- mô hình 3d từ DEM Câu Dữ liệu Vector, Rastor Mô hình liệu vector Mọi đối tượng không gian thể thông qua phần tử bản điểm, đường vùng Mô hình vector dạng Điểm: Điểm xác định bởi cặp tọa độ (x,y) đối tượng đơn, thông tin địa lý gồm sở vị trí, sẽ phản ánh đối tượng điểm Mô hình vector dạng điểm xác đinh bởi tọa độ đơn (x,y) không cần thể chiều dài diện tích Mô hình vector dạng Đường: Đường xác định tập hợp dãy điểm Tất cả đối tượng địa lý có dạng tuyến tính phản ánh đối tượng đường VD: đường giao thông, hệ thống 12 - • - - sông suối,… Mô hình vector dạng đường dãy cặp tọa độ, đường bắt đầu kết thúc bởi nút đường cắt nút Mô hình vector dạng vùng: vùng đối tượng hình học chiều xác định bởi ranh giới đường thẳng Các đối tượng địa lý có diện tích đóng kín bởi đường, cung gọi đối tượng vùng VD: lô đất, khoảng rừng,… Mô hình vector dạng vùng: Được mô tả tập đường điểm nhãn, hoặc nhiều đường định nghĩa đường bao vùng Mô hình liệu raster Mô hình liệu Raster phản ánh toàn vùng nghiên cứu dạng lưới ô vuông hay điểm ảnh (pixel) Đặc điêm: + Các pixel xếp liên tục từ trái qua phải, từ xuống + Mỗi pixel chứa giá trị thuộc tính + Tập giá trị pixel giá trị thuộc tính tương ứng tạo thành lớp + Có thể có nhiều lớp CSDL + Độ phân giải liệu thuộc tính raster phụ thuộc vào kích thước điểm ảnh Kích thước nhỏ độ phân giải lớn Mô hình raster dạng điểm: điểm xác đinh bởi số hiệu điểm, tọa độ pixel (i,j) giá trị thuộc tính (màu sắc) Mô hình raster dạng đường: đường xác định bởi số hiệu đường, dãy tọa độ điểm tạo nên đường giá trị thuộc tính (màu sắc) Mô hình raster dạng vùng: vùng xác định bởi số hiệu vùng, nhóm tọa độ tạo nên vùng giá trị thuộc tính Câu Ưu nhược điểm liệu vector Raster a Mô hình liệu Vector Mô hình liệu Vector có nhiều ưu điểm Một ưu điểm trội lưu trữ xác vị trí điểm đối tượng bề mặt Trái đất theo hệ quy chiếu định Một số ưu điểm liệu Vector bao gồm: - Dữ liệu lưu tốn nhớ liệu Raster 13 - Dữ liệu tạo từ độ phân giải gốc, khái quát hóa liệu - Độ xác dự liệu gốc trì - Cho phép tạo topo cho đối tượng, thực phân tích mạng tiện ích - Chuyến đổi hệ tọa độ thực dễ dàng - Truy vấn cập nhật liệu tiện ích dễ dàng Dữ liệu Vector bao gồm mặt hạn chế sau: - Cấu trúc liệu phức tạp - Thực phép toán chồng ghép khó khăn - Vị trí điểm phải lưu trữ cách xác - Cho phân tích không gian, liệu Vector phải chuyển sang mô hình Topology Quá trình sửa lỗi để tạo Toppology tốn thời gian Hơn nữa, liệu Topology phải thường xuyên tạo lại liệu điểm, đường đa giác thường xuyên thay đổi - Các thuật toán áp dụng cho phân tích không gian phức tạp - Các liệu liên tục liệu độ cao, độ dốc không hiển thị hiệu quả với mô hình liệu Vector - Phân tích không gian làm trơn liệu thực ranh giới vùng b Mô hình liệu Raster So với mô hình liệu Vector, mô hình Raster có số ưu điểm Một ưu điểm trội cấu trúc liệu phù hợp cho thực phép tính đại số bản đồ nhiều thuật toán phức tạp khác Một số ưu điểm liệu Raster khái quát hóa bao gồm: - Cấu trúc liệu đơn giản, thành phần bản bản đồ gồm Pixel - Vị trí điểm lưu đơn giản tọa độ hàng cột ma trận số - Phân tích không gian thực dễ dàng thuận tiện - Dữ liệu Raster thích hợp cho mô hình hóa tính toán định lượng - Các liệu rời rạc liệu liên tục độ cao kết hợp dễ dàng 14 - Dữ liệu Raster thích hợp với thiết bị đầu máy in hiển thị liệu đồ - Nhiều liệu số ảnh vệ tinh, ảnh máy bay sẵn có đa dạng, có khả cập nhật nhanh liệu số Một số mặt hạn chế ghi nhận bao gồm: - Độ phân giải Pixel hạn chế khả mô tả chi tiết đối tượng - Rất khó hiển thị đối tượng hình tuyến xác đường giao thông, thủy văn - Xử lý liệu thuộc tính khó khăn trường hợp sở liệu lớn Mỗi bản đồ Raster tương ứng với thuộc tính định - Hầu hết liệu tồn ở dạng Vector, để sử dụng liệu Raster, ta cần thực chuyển đổi liệu sang dạng Raster - Các bản đồ Raster thường có màu sắc hấp dẫn đẹp liệu Vector - Chuyển đổi hệ tọa độ thực khó khăn liệu Vector Câu 10 Mô hình liệu Topology: kn, t.chất, ưu nhược điểm Topology + Khái niệm: Topology mô hình phức tạp, đối tượng đc quản lý không bởi tọa độ mà cả mối quan hệ k.gian đối tượng.Đối tượng địa lý nhóm thành đối tượng sở (điểm, đường) nhóm đối tượng topo (topological features) hay gọi đối tượng kết hợp (composite features) Nhóm đối tượng topo nút (nodes), đường (routes), vùng (regions) tạo từ đối tượng cở sở + Tính chất: Tính liên tục, Tính tạo vùng, Tính cận kề ~Mô tả trọn vẹn thông tin đối tượng k gian bao gồm: -thông tin vị trí không gian(spatial data): thông tin đc thể theo mô hình vector, tọa độ mô tả vị trí, hình dạng, đường biên đối tượng *Dữ liệu k gian đối tượng vùng tập hợp đối tượng đường định nghĩa đường bao vùng điểm nhãn *Điểm nhãn nằm đối tượng vùng có ý nghĩa để xác định cho vùng 15 • • • • • -Thông tin quan hệ không gian(Relational spatial datatopology): mô hình liệu topology thể QHKG với kiểu quan hệ là: *Liên thông vs nhau:thể dạng file đường-điểm nối *Kề nhau:thể dạng file mô tả đường bao *Nằm nhau, phủ ~Mô hình topology dùng quan hệ k gian để định nghĩa đặc tính k gian đối tượng ~ Áp dụng mô hình topology xây dựng CSDL k gian *Đường ranh giới tạo thành đường bao đất đảm báo tính khép kín tuyệt đối tọa độ *Các đường ranh giới k đc phép giao nhau, phải cắt đầu hoặc cuối đường(tại điểm nút NODE) Cơ sở liệu chuẩn sở k lỗi như: bắt quá, bắt chưa tới, vùng chưa khép +Ưu nhược điểm: Ưu điểm: -Mô tả tốt thực tế -gắn kết nhiều cấu trúc liệu -topology đc miêu tả mạng -Đồ họa xác Nhược điểm: - Cấu trúc liệu phức tạp -Mô khó khan -Một vài phân tích k gian khó khan hoặc k thể thi hành Câu 11: Khái quát dạng phân tích liệu không gian hệ thống thông tin địa lý Phương pháp phân tích liệu dựa số lớp liệu: Phân tích liệu dựa 1lớp liệu: nhằm phân tích mối liên quan đối tượng bản đồ gồm: Đo lường: phép tính khoảng cách đối tượng, tính chu vi,diên tích dư, thể tích Truy vấn: phép tính tìm kiếm thông tin từ sở liệu Phân lớp: ấn đinh giá trị cho đối tượng cuả lớp liệu Phân tích lân cận: gồm phân tích vùng đệm phân tích phân bố Phân tích mạng: cho phép tìm hiểu đối tượng liên kết với theo mạng lưới 16 • • phân tích liệu dựa lớp liệu: Được thực thông qua chồng xếp 2lớp bản đồ lớp liệu chồng xếp sở phép tính số học, đại số để tạo lớp liệu phân tích liệu dựa nhiều lớp liệu dạng phân tích nâng cao phức tạp dựa mô hình tính toán phức tạp mô hình fuzzy logic,mô hình artificial newral works,các công thức khác để kết hợp liêu đầu vào tạo lớp thông tin Phương pháp xử lý liêu chung bao gồm chuyển đổi hệ quy chiếu chuyển đổi liệu chuyển đổi liêu từ dạng Vector sang Raster Câu 12: Chồng xếp lớp liệu Chồng xếp trình tích hợp lớp thông tin khác Các thao tác phân tích đòi hỏi hoặc nhiều lớp liệu phải liên kết vật lý Có loại chồng xếp: chồng xếp liệu Raster chồng xếp liệu Vector - Chồng xếp liệu Raster dễ dàng thực chồng xếp liệu Vector Đặc biệt chồng xếp liệu Raster có nhiều ứng dụng Do liệu Raster không yêu cầu hoạt động phân tích quan hệ topo mà hoạt động trực tiếp với điểm ảnh (pixel) Chồng xếp lớp liệu thực đơn giản theo pixel, tính toán thực theo cấp độ pixel + Chồng xếp liệu Raster dựa vào phép tính số học: Phép tính số học đại số phép tính cộng, trừ, nhân, chia, hàm số mũ, logarit, hàm số sơ cấp khác Mỗi lớp liệu cộng trừ nhân chia với số định + Chồng xếp liệu Raster dựa theo phép tính so sánh: để đánh giá điều kiện định lớn hoặc (>=), nhỏ hoặc (