Nghiên cứu xây dựng cơ sở dữ liệu GIS phục vụ quản lý đê điều tỉnh hà tĩnh

90 846 2
Nghiên cứu xây dựng cơ sở dữ liệu GIS phục vụ quản lý đê điều tỉnh hà tĩnh

Đang tải... (xem toàn văn)

Tài liệu hạn chế xem trước, để xem đầy đủ mời bạn chọn Tải xuống

Thông tin tài liệu

0 BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO TRƯỜNG ĐẠI HỌC MỎ - ĐỊA CHẤT NGUYỄN THỊ HỒNG TƯƠI LUẬN VĂN THẠC SĨ KỸ THUẬT Hà Nội – 2011 BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO TRƯỜNG ĐẠI HỌC MỎ - ĐỊA CHẤT PHẠM VĂN TUẤN NGHIÊN CỨU XÂY DỰNG CƠ SỞ DỮ LIỆU GIS PHỤC VỤ QUẢN LÝ ĐÊ ĐIỀU TỈNH HÀ TĨNH LUẬN VĂN THẠC SĨ KỸ THUẬT Hà Nội – 2013 1 BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO TRƯỜNG ĐẠI HỌC MỎ - ĐỊA CHẤT PHẠM VĂN TUẤN NGHIÊN CỨU XÂY DỤNG CƠ SỞ DỮ LIỆU GIS PHỤC VỤ QUẢN LÝ ĐÊ ĐIỀU TỈNH HÀ TĨNH Chuyên ngành: Bản đồ,viễn thám và hệ thống thông tin địa lý Mã số: 60.44.76 LUẬN VĂN THẠC SĨ KỸ THUẬT NGƯỜI HƯỚNG DẪN KHOA HỌC: TS. Vũ Bích Vân Hà Nội – 2013 1 LỜI CAM ĐOAN Tôi xin cam đoan đây là công trình nghiên cứu riêng của tôi. Các số liệu, kết quả trong luận văn là trung thực và chưa từng được ai công bố trong bất kỳ công trình nào khác. Tác giả luận văn Phạm Văn Tuấn 2 MỤC LỤC LỜI CAM ĐOAN 0 MỤC LỤC 2 DANH MỤC CÁC BẢNG 4 DANH MỤC CÁC HÌNH VẼ 5 DANH MỤC CÁC CHỮ VIẾT TẮT 6 MỞ ĐẦU 7 LỜI CẢM ƠN 10 Chương 1 TỔNG QUAN VỀ ĐIỀU KIỆN TỰ NHIÊN – KINH TẾ XÃ HỘI VÀ HIỆN TRẠNG ĐÊ ĐIỀU TỈNH HÀ TĨNH 11 1.1. ĐẶC ĐIỂM TỰ NHIÊN VÀ KINH TẾ - XÃ HỘI 11 1.1.1. Điều kiện tự nhiên 11 1.1.2. Đặc điểm kinh tế - xã hội 14 1.2 Hiện trạng đê điều tỉnh Hà Tĩnh. 15 Chương 2 CƠ SỞ KHOA HỌC VÀ PHƯƠNG PHÁP XÂY DỰNG CƠ SỞ DỮ LIỆU GIS 18 2.1. TỔNG QUAN VỀ HỆ THỐNG THÔNG TIN ĐỊA LÝ (GIS) 18 2.1.1. Khái niệm về GIS 18 2.1.2. Cấu trúc của Hệ thống thông tin địa lý (GIS) 19 2.1.3. Các chức năng của GIS 21 2.2. CƠ SỞ DỮ LIỆU GIS 25 2.2.1. Khái niệm cơ sở dữ liệu GIS 25 2.2.3. Cơ sở dữ liệu không gian 26 2.2.4. Cơ sở dữ liệu thuộc tính 33 2.2.5. Mối liên kết dữ liệu 34 2.2.6. Tổ chức cơ sở dữ liệu 35 3 2.3. CHUẨN CƠ SỞ DỮ LIỆU 36 2.4. QUI TRÌNH XÂY DỰNG CƠ SỞ DỮ LIỆU 37 2.4.1 Công nghệ sử dụng 37 2.4.2 Quy trình chung trong XDCSDL trên ArcGIS 39 Chương 3 XÂY DỰNG CƠ SỞ DỮ LIỆU GIS PHỤC VỤ QUẢN LÝ ĐÊ ĐIỀU TỈNH HÀ TĨNH 43 3.1 MỤC ĐÍCH VÀ YÊU CẦU CƠ BẢN VỀ THÀNH LẬP CSDL GIS QUẢN LÝ ĐÊ ĐIỀU TỈNH HÀ TĨNH 43 3.1.1. Mục đích 43 3.1.2 Yêu cầu 43 3.2. Xây dựng cơ sở dữ liệu đê điều tỉnh Hà Tĩnh 45 3.2.1 Quy trình công nghệ xây dựng cơ sở dữ liệu đê điều Hà Tĩnh 45 3.2.2. Thiết kế và xây dựng mô hình cấu trúc, nội dung dữ liệu 46 3.2.3 Xây dựng bộ mã cho các đối tượng 77 3.2.4 Biên tập, tổ chức CSDL cho bản đồ 78 3.3. Cơ sở dữ liệu đê điều của toàn tỉnh hà tĩnh 82 KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ 86 TÀI LIỆU THAM KHẢO 88 4 DANH MỤC CÁC BẢNG STT Tên bảng Nội dung Trang 1 Bảng 2.1 Các nguyên tắc topology 42 5 DANH MỤC CÁC HÌNH VẼ STT Tên hình vẽ Nội dung Trang 1 Hình 2.1 Các thành phần của phần cứng 19 2 Hình 2.2 Sơ đồ tổ chức của hệ thống GIS 20 3 Hình 2.3 Cấu trúc dữ liệu raster và vector 27 4 Hình 2.4 Biểu diễn thông tin dạng điểm, đường, vùng theo cấu trúc vector 28 5 Hình 2.5 Sơ đồ liên kết thông tin chung giữa hai vùng 30 6 Hình 2.6 Minh họa thông tin raster 31 7 Hình 2.7 Bản đồ được hiển thị thuộc tính dạng raster 31 8 Hình 2.8 Liên kết dữ liệu không gian và thuộc tính 34 9 Hình 2.9 Sơ đồ tổ chức cơ sở dữ liệu GeoDatabase 35 10 Hình 2.10 Tổ chức CSDL Shape files 36 11 Hình 3.1 Quy trình công nghệ xây dựng cơ sở dữ liệu 46 12 Hình 3.2 Thanh công cụ Editor 79 13 Hình 3.3 Bảng thuộc tính 80 14 Hình 3.4 Biên tập và chỉnh sửa dữ liệu thuộc tính 81 15 Hình 3.5 Cơ sở dữ liệu đê điều của toàn tỉnh hà tĩnh 81 16 Hình 3.6 Tra cứu thông tin thuộc tính 82 17 Hình 3.7 Tìm vị trí dữ liệu 82 18 Hình 3.8 Truy vấn, hỏi đáp và tìm kiếm cơ sở dữ liệu 83 19 Hình 3.9 Thống kê dữ liệu sau khi truy vấn 83 20 Hình 3.10 Truy vấn,tìm kiếm hỏi đáp dữ liệu không gian 84 21 Hình 3.11 Hiển thị truy vấn không gian 84 6 DANH MỤC CÁC CHỮ VIẾT TẮT Thu ật ngữ v à ch ữ cái viết tắt Giải thích GIS Geographic Information System - Hệ thống thông tin địa lý CSDL Cơ s ở dữ liệu DLĐL D ữ liệu địa lý OGC Open GIS Consortium - Hi ệp hội GIS mở ISO Internation Standard Oranization - Tổ chức tiêu chuẩn quốc tế TC 211 Technical Committee 211: U ỷ ban chuẩn hóa thông tin địa lý thuộc tổ chức tiêu chuẩn hóa quốc tế, ban hành bộ tiêu chuẩn mang mã hiệu ISO _ 19100 DBMS Database Management System - Hệ quản trị cơ sở dữ liệu TAB Đ ịnh dạng tệp đồ họa của phần mềm Mapinfo UML Unified Modelling Language – Ngôn ngữ mô hình hóa thống nhất Geodatabase Cơ sở dữ liệu thông tin địa lý METADATA Siêu d ữ liệu 7 MỞ ĐẦU 1. Tính cấp thiết đề tài Trong những năm gần đây, cùng với sự phát triển mạnh mẽ của khoa học kỹ thuật, công nghệ thông tin cũng đã không ngừng phát triển và có nhiều ứng dụng trong mọi lĩnh vực khoa học tự nhiên và xã hội. Một trong những ứng dụng đó là hệ thống thông tin địa lý (GIS – Geographic Information System). GIS là một hệ thống thu nhận, lưu trữ, phân tích, quản lý, hiển thị và cập nhật dữ liệu gắn liền với vị trí không gian của các đối tượng trên Trái Đất. Chính vì vậy, GIS có phạm vi ứng dụng rộng rãi trong nhiều lĩnh vực của nền kinh tế - xã hội, đảm bảo an ninh quốc phòng, phục vụ nghiên cứu khoa học, quản lý và quy hoạch sử dụng hợp lý tài nguyên và bảo vệ môi trường. Cơ sở dữ liệu (CSDL) là một sản phẩm được xây dựng từ dữ liệu của tập hợp các đối tượng địa lý dựa trên các tiêu chuẩn kỹ thuật nhất định ví dụ như OGC, ISO/TC211,…, có khả năng mã hóa, cập nhật và trao đổi qua các dịch vụ truyền tin hiện đại. Định dạng mở, không phụ thuộc vào phần mềm gia công dữ liệu, là CSDL để mô tả thế giới thực ở mức cơ sở, có độ chi tiết và độ chính xác đảm bảo làm nền cho các mục đích xây dựng các hệ thống thông tin chuyên đề khác nhau. Vì vậy để đáp ứng các nhu cầu cấp thiết của thực tiễn, việc nghiên cứu xây dựng CSDL chuẩn chính thức, thống nhất cho các ngành trong cả nước là vô cùng quan trọng và cần thiết. Bản đồ thể hiện các đối tượng của bề mặt trái đất có khái quát hóa nhưng vẫn thể hiện được tính quy luật và quy mô của đối tượng với độ chính xác và mức độ tỉ mỉ tùy thuộc vào tỷ lệ bản đồ. Vì vậy việc sử dụng nguồn dữ liệu đầu vào là bản đồ địa hình để xây dựng CSDL là giải pháp hữu hiệu và kinh tế. 8 Để hiểu rõ hơn về lý luận và thực tiễn trong xây dựng nền dữ liệu phục vụ công tác quản lý lãnh thổ, quản lý tài nguyên và bảo vệ môi trường, tác giả đã thực hiện nghiên cứu đề tài “Nghiên cứu xây dựng cơ sở dữ liệu GIS phục vụ quản lý đê điều tỉnh Hà Tĩnh” 2. Đối tượng và phạm vi nghiên cứu Phạm vi nghiên cứu của luận văn bao gồm các vấn đề liên quan đến các lý thuyết về hệ thông tin địa lý, về CSDL. 3. Mục đích nghiên cứu - Cập nhật tất cả các thông tin về hệ thống đê điều. - Xây dựng bản đồ đê điều trên giấy và trên dữ liệu số giúp các cơ quan chức năng quản lý, cập nhật thông tin cần thiết và cơ bản nhất về hệ thống đê điều từ đó đưa ra các chính sách có liên quan tới đê điều. - Tờ bản đồ là cái nhìn tổng quan về hệ thống đê điều của Hà Tĩnh. - Là tư liệu phục vụ cho các mục đích khác nhau như: Quản lý, theo dõi sự cố, tìm kiếm cứu nạn, 4. Nội dung nghiên cứu 1- Khái quát về hệ thống đê điều tỉnh Hà Tĩnh: - Đặc điểm địa lý của khu vực. - Đặc điểm kinh tế - xã hội của khu vực. - Hiện trạng hệ thống đê điều tỉnh hà tĩnh. 2 - Cơ sở khoa học, nội dung và phương pháp xây dựng cơ sở dữ liệu GIS. - Tổng quan về GIS. - Các vấn đề chung về quản lý đê điều. - Hệ thống thông tin cần thiết phục vụ công tác quản lý đê điều. - Phương pháp xây dựng cơ sở dữ liệu phục vụ quản lý đê điều. 3 - Xây dựng cơ sở dữ liệu GIS phục vụ quản lý hệ thống đê điều tỉnh Hà Tĩnh - Xây dựng cơ sở dữ liệu GIS về hệ thống đê điều tỉnh Hà Tĩnh. [...]...9 -Tổ chức quản lý, khai thác cơ sở dữ liệu GIS về đê điều tỉnh Hà Tĩnh 5 Phương pháp nghiên cứu - Tổng hợp, thu thập và xử lý thông tin, tài liệu - Phương pháp bản đồ - Phương pháp GIS: Đây là phương pháp chủ đạo, dùng để kết nối các dữ liệu khác nhau và phương pháp xử lý các dữ liệu đó - Phương pháp chuyên gia: Học hỏi các chuyên gia trong ngành về việc xây dựng cơ sở dữ liệu nền địa lý 6 Ý nghĩa... trúc dữ liệu là cách tổ chức, cách cấu trúc dữ liệu thành các hình dạng có thể làm việc trong máy tính Như chúng ta đã biết, cơ sở dữ liệu chiếm khoảng 70% giá trị của hệ thống thông tin địa lý, hay nói cách khác cơ sở dữ liệu chính là “linh hồn” của hệ thống thông tin địa lý Cơ sở dữ liệu của hệ thống thông tin địa lý là tập hợp dữ liệu có liên quan với nhau được lưu trữ dưới dạng số Vì cơ sở dữ liệu. .. là cơ sở dữ liệu không gian và cơ sở dữ liệu thuộc tính Hai loại dữ liệu này cần phải tuân theo một cấu trúc hợp lí để thuận tiện quản lí, lưu trữ, sửa đổi và khai thác theo mục đích sử dụng 26 Theo quan điểm topo, tất cả mọi dữ liệu địa lý trên bề mặt trái đất đều có thể mô hình hoá theo ba thành phần cơ bản đó là: điểm, đường và vùng 2.2.3 Cơ sở dữ liệu không gian Cơ sở dữ liệu không gian là cơ sở. .. 2.2 CƠ SỞ DỮ LIỆU GIS 2.2.1 Khái niệm cơ sở dữ liệu GIS Các tập dữ liệu chứa các thông tin có liên quan đến một cơ quan, một tổ chức, một chuyên ngành khoa học tự nhiên hoặc xã hội được lưu trữ trong máy tính theo một qui định nào đó theo mục đích sử dụng được gọi là cơ sở dữ liệu (viết tắt CSDL, tiếng Anh là Database) Phần chương trình để có thể xử lý, thay đổi dữ liệu này là hệ quản trị cơ sở dữ liệu. .. * Lưu trữ và quản lý dữ liệu Các chương trình phần mềm được sử dụng để thực hiện nhiệm vụ tổ chức cơ sở dữ liệu và có thể xem đây là hệ thống quản trị cơ sở dữ liệu Các chương trình này sẽ lưu trữ và quản lý dữ liệu theo cách thức chuẩn mẫu riêng hợp lý để đáp ứng mọi nhu cầu cần thiết của hệ thống sao cho có hiệu quả cao nhất 23 * Xuất dữ liệu và trình bày Sau các quá trình xử lý số liệu, kết quả... - Cấu trúc dữ liệu phức tạp - Có một số khó khăn nảy sinh khi chồng xếp một số bản đồ Raster và vector là hai phương pháp mô tả các thông tin không gian khác nhau và thể hiện sự mở rộng không gian thực thể, chúng có thể chuyển đổi từ dữ liệu vector sang dữ liệu raster và ngược lại 2.2.4 Cơ sở dữ liệu thuộc tính Cơ sở dữ liệu thuộc tính (hay còn gọi là dữ liệu phi không gian) là cơ sở dữ liệu phản ánh... qua công nghệ máy tính và phần mềm thích hợp Kết quả nghiên cứu còn là cơ sở, là nền cho các mục đích xây dựng các hệ thông tin theo các chuyên đề khác nhau tiếp theo.chức quản lý, khai thác cơ sở dữ liệu GIS về đê điều tỉnh Hà Tĩnh 7 Cấu trúc của luận văn Luận văn được trình bày với 87 trang bao gồm các nội dung: Phần mở đầu, 3 chương, kết luận, tài liệu tham khảo, cùng với 1 bảng và 21 hình 10 LỜI... với người dùng hơn và khả năng quản lý dữ liệu hiệu quả hơn Phần cứng Chuyên gia Dữ liệu Bản đồ Kết quả Phương pháp Phần mềm Hình 2.2- Sơ đồ tổ chức của hệ thống GIS Báo cáo 21 Dữ liệu (Data) Dữ liệu là thành phần quan trọng nhất trong hệ thống GIS Dữ liệu được phân thành 2 loại: dữ kiệu không gian (spatia datal) và dữ liệu phi không gian (non-spatial data) Dữ liệu không gian là thông tin về vị trí của... dữ liệu nhất định Tuy nhiên, cơ sở dữ liệu không gian không đơn thuần là sự mô tả địa chỉ của một khu dân cư mà chúng ta nên hiểu rằng khu dân cư đó chính là một cơ sở dữ liệu không gian Dữ liệu không gian có ba dạng cơ bản là điểm, đường và vùng Các đối tượng dạng kiểu đất cảnh quan như hồ nước, ranh giới thảm thực vật, v.v là cơ sở dữ liệu không gian vùng; sông, đường giao thông, v.v là những cơ. .. chiều dài 274 km đê biển, đê cửa sông cần củng cố, nâng cấp nhưng đó là cả nỗ lực lớn trong việc tranh thủ các nguồn lực đầu tư của tỉnh Muốn vậy, nguyên tắc chỉ ưu tiên đầu tư các tuyến đê xung yếu gắn với quản lý hiệu quả sau đầu tư phải luôn đảm bảo! 18 Chương 2 CƠ SỞ KHOA HỌC VÀ PHƯƠNG PHÁP XÂY DỰNG CƠ SỞ DỮ LIỆU GIS 2.1 TỔNG QUAN VỀ HỆ THỐNG THÔNG TIN ĐỊA LÝ (GIS) 2.1.1 Khái niệm về GIS Theo ESRI . liệu phục vụ quản lý đê điều. 3 - Xây dựng cơ sở dữ liệu GIS phục vụ quản lý hệ thống đê điều tỉnh Hà Tĩnh - Xây dựng cơ sở dữ liệu GIS về hệ thống đê điều tỉnh Hà Tĩnh. 9 -Tổ chức quản lý, . XDCSDL trên ArcGIS 39 Chương 3 XÂY DỰNG CƠ SỞ DỮ LIỆU GIS PHỤC VỤ QUẢN LÝ ĐÊ ĐIỀU TỈNH HÀ TĨNH 43 3.1 MỤC ĐÍCH VÀ YÊU CẦU CƠ BẢN VỀ THÀNH LẬP CSDL GIS QUẢN LÝ ĐÊ ĐIỀU TỈNH HÀ TĨNH 43 3.1.1 43 3.2. Xây dựng cơ sở dữ liệu đê điều tỉnh Hà Tĩnh 45 3.2.1 Quy trình công nghệ xây dựng cơ sở dữ liệu đê điều Hà Tĩnh 45 3.2.2. Thiết kế và xây dựng mô hình cấu trúc, nội dung dữ liệu 46

Ngày đăng: 08/11/2014, 15:44

Từ khóa liên quan

Tài liệu cùng người dùng

  • Đang cập nhật ...

Tài liệu liên quan