Quy trình thành lập bản đồ số từ bản đồ giấy

Ngày nay do nhu cầu hội nhập chính vì vậy bản đồ phải phục vụ nhiều ngành nghề và đối tượng khác nhau và phải trao đổi dữ liệu nhanh chóng với nhau mà vấn đề này thì bản đồ giấy không thể đáp ứng được. Vì vậy bản đồ số sẽ là bước đi ban đầu trong việc tạo lập cơ sở dữ liệu 

Bản đồ số có thể được tạo ra: từ ảnh quét scanner, từ ảnh hàng không, ảnh vệ tinh, từ các số liệu đo mặt đất. Sau đây là quá trình thành lập bản đồ số từ bản đồ giấy thông qua ảnh quét scanner.

Thông tin trên bản đồ được phân ra thành 4 loại cơ bản sau:

• Ðối tượng dạng điểm (point): thể hiện các đối tượng chiếm diện tích nhỏ nhưng là thông tin rất quan trọng không thể thiếu như; trụ sở cơ quan, các công trình xây dựng, cầu cống…
• Ðối tượng dạng đường (line): thể hiện các đối tượng không khép kín hình học, chúng có thể là các đường thẳng, các đường gấp khúc và các cung, ví dụ như đường giao thông, sông, suối…
• Ðối tượng dạng vùng (region): thể hiện các đối tượng khép kín hình học bao phủ một vùng diện tích nhất định, chúng có thể là các polygon, ellipse và hình chữ nhật, ví dụ lãnh thổ địa giới 1 xã, hồ nước, khu rừng…
• Ðối tượng dạng chữ (text): thể hiện các đối tượng không phải là địa lý của bản đồ như nhãn, tiêu đề, ghi chú…
  

Mục đích thành lập bản đồ

Bản đồ đang sử dụng hiện nay phần lớn là bản đồ giấy bao gồm rất nhiều loại khác nhau như: bản đồ địa hình, bản đồ địa chính, bản đồ hiện trạng sử dụng đất, bản đồ đất, và các bản đồ chuyên đề khác … Do đó tuỳ thuộc vào mục đích cụ thể mà thành lập bản đồ thích hợp

Sơ đồ thành lập bản đồ số từ bản đồ giấy

7 bước của quy trình thành lập bản đồ số từ bản đồ giấy 

Quét bản đồ và tạo ra các tập tin ảnh

Quá trình quét bản đồ được thực hiện nhờ vào thiết bị quét chuyên dụng

Quét bản đồ là quá trình chuyển các bản đồ được lưu trữ trên giấy, phim, diamat, thành các tập tin dữ liệu dưới dạng ảnh (raster file), sau đó tùy thuộc vào phần mềm xử lý ảnh và phần mềm quản lý bản đồ hiện có mà chuyển các raster file sang các định dạng khác như: *.TIFF, *.RLE, *.EPS, *.BMP

Sau đó sẽ tạo thành dữ liệu dạng Raster và lưu trữ trong máy tính

Nắn bản đồ

Nắn bản đồ là bước quan trọng nhất của quá trình thành lập bản đồ số vì nó ảnh hưởng đến độ chính xác khi số hóa bản đồ từ bản đồ giấy. Quá trình nắn ảnh là quá trình đưa tọa độ theo hàng cột của các Pixel về đúng với tọa độ thực tế. 

Tọa độ một điểm được xác định trên ảnh và thực tế có sự sai lệch nhau, tùy thuộc vào tỷ lệ bản đồ và mục đích thành lập bản đồ mà sai số cho phép sẽ khác nhau. Các điểm định vị trên vừa định nghĩa vùng làm việc cho quá trình số hóa, vừa là cơ sở cho quá trình tiếp biên giữa các mảnh bản đồ.

Vector hóa

Là quá trình biến đổi dữ liệu raster thành dữ liệu vector tức là quá trình vẽ lại bản đồ thành điểm, đường, vùng được thực hiện trên máy tính thông qua thao tác với các phần mềm đồ họa hoặc bàn số hóa nhằm tạo một bản vẽ dạng số của bản đồ. Hiện nay có rất nhiều phần mềm số hóa bao gồm Autocad, Mapinfo, Arcinfo, Microstation… Sau khi số hóa, tùy thuộc vào phần mềm số hóa mà dữ liệu vector sẽ được tổ chức trong các định dạng files khác nhau như với Mapinfo sẽ được lưu trữ vào files*.TAB, với Microstation sẽ được lưu trữ vào files*.DGN. Autocad là file DWG

Chỉnh sửa dữ liệu

Sau quá trình số hóa, dữ liệu được nhận chưa phải đã hoàn thiện và sử dụng được, các dữ liệu này được gọi là dữ liệu thô, cần phải qua một quá trình chỉnh sửa hợp lệ. Quá trình này bao gồm các công đọan: lọc bỏ điểm dư thừa (filter), làm trơn đường (smooth), loại bỏ các đối tượng trùng nhau, sửa các điểm cuối tự do và tạo các điểm giao.

Kiểm tra và bổ sung đối tượng

Sau khi chỉnh sửa dữ liệu xong chúng ta sẽ cần có bước kiểm tra và bổ sung đối tượng một lần nữa cho đầy đủ các thông tin sau khi số hóa. Quá trình kiểm tra này cũng là một yếu tố quan trong ảnh hưởng đến chất lượng cũng như độ chính xác của bản đồ số. 

Kiểm tra độ chính xác của dữ liệu là kiểm tra mức độ sai số giữa dữ liệu raster và dữ liệu vector (là độ lệch giữa các đường vector và tâm đường raster), thông thường sai số này phải < 0,1 mm tính theo tỷ lệ bản đồ. Kiểm tra tính đầy đủ đối tượng nghĩa là kiểm tra và bổ sung đầy đủ các đối tượng cần thu nhận theo yêu cầu đề ra đối với từng loại bản đồ tài liệu.

Khi kiểm tra đối tượng thì người kiểm tra phải nắm được các quy định về hạn sai cho phép của từng đối tượng khi phát hiện ra sai xót thì cần tiến hành chỉnh sửa ngay

Tiếp biên bản đồ

Sự khác biện của bản đồ số và bản đồ giấy chính là công tác tiếp biên với các mảnh lân cận phải thực hiện ngay sau khi thu nhận và chỉnh sửa dữ liệu, các đối tượng dạng vùng tô màu phải chưa được tạo (polygon) bởi vì sau khi đóng vùng và tô màu nền, các yếu tố dạng vùng rất khó tiếp biên với nhau.

Biên tập và trình bày bản đồ

Quá trình biên tập bản đồ cũng chính là quá trình kiểm tra các đối tượng trên bản đồ một lần nữa tùy theo mục đích của bản đồ số cần thành lập để quá trình kiểm tra này diễn ra nhanh hay chậm, như việc thay đổi ký hiệu thích hợp và bố trí vị trí các đối tượng nhằm đảm bảo tính tương quan về địa hình cũng như tính thẩm mỹ của bản đồ.

Hiện nay có rất nhiều phần mềm xử lý bản đồ, cách tổ chức và quản lý dữ liệu không gian và dữ liệu thuộc tính ở các phần mềm có khác nhau, nhưng quy trình biên tập chuyển từ bản đồ giấy thành bản đồ số nhìn chung là giống nhau. Với sự phát triển của công nghệ thông tin cùng với nhu cầu về tổ chức xây dựng cơ sở dữ liệu quốc gia, hiện nay việc thành lập bản đồ số thay thế bản đồ giấy là rất cần thiết và là nhiệm vụ cấp bách.

Bản đồ sau khi trải qua các quá trình trên được lưu trữ trên máy tính điện tử hay các thiết bị số khác để phục vụ cho các ngành nghề cũng như nhiều lĩnh vực khác nhau