Bản đồ số là gì? Nền tảng dữ liệu của bản đồ số

Bản đồ số là một khái niệm đã quá quen thuộc trong mọi hoạt động đời sống. Cụ thể bản đồ số là gì? Bản đồ số có nền tảng dữ liệu như thế nào? Hãy cùng tìm hiểu trong bài viết sau!

Bản đồ số là gì? Đặc điểm và tính chất

– Bản đồ số là gì?

Bản đồ số được hiểu đơn giản là các file dữ liệu được ghi lên trên cơ sở dữ liệu và thể hiện chúng dưới dạng hình ảnh trên màn hình kỹ thuật số. Các thành phần cơ bản của bản đồ số sẽ bao gồm: Máy tính (Cơ sở dữ liệu), thiết bị ghi dữ liệu và thiết bị thể hiện bản đồ.

Đây là một hệ thống bao gồm những thông tin về yếu tố địa hình, hiện tượng và địa lý (tọa độ, độ cao và thuộc tính) được mã hóa và lưu trữ ở dạng số. Những dữ liệu số này được lưu trữ và đọc bới các loại thiết bị lưu trữ như đĩa từ, đĩa CD, đĩa cứng hay thông qua cổng USB,… Tương tự như bản đồ truyền thống, bản đồ số cũng có đầy đủ thông tin nội dung và độ chính xác và đáp ứng được mọi yêu cầu và tiêu chuẩn về bản đồ.

Bản đồ số khu vực Thành phố Hồ Chí Minh.

– Đặc điểm và tính chất của bản đồ số

Về cơ bản, bản đồ số cũng sở hữu những đặc điểm và tính chất đặc trưng tương tự bản đồ truyền thống nhưng mở rộng hơn, như:

• Là ảnh thu nhỏ từ bề mặt Trái Đất và xác định dựa theo cơ sở toán học như tỷ lệ, phép chiếu, sai số biến dạng của phép chiếu và bố cục bản đồ,…
• Biểu thị các đối tượng và hiện tượng theo phương pháp lựa chọn và tổng quan hóa.
• Thông tin bản đồ được lưu ở dạng mã nhị phân, được cấu trúc theo dạng Raster, Vector và tổ chức thành file riêng hoặc liên kết với nhau thành thư mục.
• Có khả năng lưu trữ nhiều dữ liệu và lưu dữ liệu mà bản đồ truyền thống không liên kết trực tiếp được.
• Tính trực quan, chuẩn hóa cao và đầy đủ dữ liệu để phục vụ cho đa dạng lĩnh vực.

>>> Xem thêm: 6 ứng dụng phổ biến của “Bản đồ số” trong đời sống

Nền tảng dữ liệu của bản đồ số

Nền tảng dữ liệu cho bản đồ số được chia làm 2 loại dữ liệu cơ bản, gồm dữ liệu không gian và dữ liệu phi không gian:

• Dữ liệu không gian: Bao gồm tọa độ, ký hiệu và các quy luật được dùng để xác định đối tượng, hình ảnh cụ thể trên mỗi bản đồ. Dữ liệu không gian được sử dụng để tạo bản đồ trên giấy hoặc màn hình thông qua các thiết bị ngoại vi.
• Dữ liệu phi không gian: Bao gồm đặc tính, số lượng và mối quan hệ giữa hình ảnh bản đồ và vị trí địa lý của chúng. Những yếu tố này có mối liên kết chặt chẽ trong hệ thống thông tin địa lý thông qua cơ chế thống nhất chung.

– Nền tảng dữ liệu không gian của bản đồ số

Dạng dữ liệu không gian bao gồm các hệ thống dữ liệu như Vector, Raster. Trong đó, mô hình dữ liệu Raster được dùng phổ biến để phân tích, dự đoán và quản lý môi trường, tài nguyên thiên nhiên. Đồng thời, hầu hết những công cụ phân tích hệ thống thông tin địa lý đều phụ thuộc chặt chẽ vào dữ liệu Raster. Mặt khác, chuyển đổi từ dữ liệu Raster sang Vector là việc cần thiết để tự động quét ảnh.

Hệ thống dữ liệu Vector

Dữ liệu Vector là các dữ liệu mà điểm, đường và đa giác là đại diện cho từng đối tượng địa lý như đường, núi, vùng nước hay tỉnh và thành phố. Ví dụ như, biểu diễn trực quan với hệ thống Vector gồm điểm biểu diễn cho những ngôi nhà, đường biểu diễn các con đường và đa giác để biểu thị toàn bộ khu vực thành phố.

Cấu trúc dữ liệu Vector gồm Topology và Spaghetti, cụ thể:

• Cấu trúc dữ liệu Vector Topology được xây dựng trên mô hình cung – nút (Arc – Node) với 4 dữ liệu gồm bảng tọa độ cung, bảng Topology cung, bảng Topology nút và bảng Topology vùng đặc biệt. Các bảng này được liên kết thông qua cung và nhờ đó có thể phân tích quan hệ giữa các đối tượng không gian trên một hệ tọa độ.
• Cấu trúc dữ liệu Vector Spaghetti có đơn vị cơ sở là những cặp tọa độ trong không gian địa lý xác định. Mỗi đối tượng điểm được biểu diễn bằng cặp tọa độ (x,y); chuỗi cặp tọa độ (xi,yi) xác định cho đối tượng đường và đối tượng vùng được thể hiện bằng chuỗi cặp tọa độ (xj,ỵ) với điểm đầu và cuối trùng nhau.

Hệ thống dữ liệu Raster

Dữ liệu Raster thể hiện toàn bộ cả vùng nghiên cứu ở dạng một lưới với các điểm ảnh (pixel) và ô vuông.

Mô hình dữ liệu Raster có các điểm được sắp xếp liên tiếp từ trên xuống dưới và từ trái sang phải. Trong đó, mỗi điểm ảnh đều chứa một giá trị nhất định, tập hợp những ma trận điểm cùng giá trị tương ứng sẽ tạo thành một layer (lớp). Cơ sở dữ liệu cho bản đồ số có thể bao gồm nhiều lớp.

Cấu trúc dữ liệu Vector và Raster.

– Nền tảng dữ liệu phi không gian của bản đồ số

Dữ liệu phi không gian trong bản đồ số bao gồm:

• Đặc tính đối tượng: Có mối liên hệ chặt chẽ với những dữ liệu không gian để có thể thực hiện SQL (Structure Query Language) cũng như phân tích.
• Số liệu hiện tượng và tham khảo địa lý: Những số liệu này mô tả hiện tượng, sự kiện xảy ra hay những hoạt động như nghiên cứu y tế, báo cáo tai nạn và cấp phép xây dựng,… liên quan đến vị trí địa lý xác định. Bên cạnh đó, các thông tin tham khảo địa lý được lưu trữ và quản lý trong file độc lập và hệ thống không tổng hợp các hình ảnh này trực tiếp trong cơ sở dữ liệu của hệ thống.
• Chỉ số địa lý: Dữ liệu này được lưu trong hệ thống để lựa chọn, tra cứu và liên kết dựa vào cơ sở vị trí địa lý mô tả bằng chỉ số xác định. Mỗi một chỉ số địa lý sẽ gồm nhiều bộ xác định những đối tượng địa lý được sử dụng từ nhiều cơ quan khác nhau.
• Quan hệ đối tượng không gian: Đây có thể là mối quan hệ đơn giản hay logic, hoặc quan hệ Topology. Các quan hệ không gian được mã hóa tương tự như thông tin thuộc tính hoặc được ứng dụng qua giá trị tọa độ của đối tượng.

Bản đồ số ngày càng trở nên quan trọng, cùng với đó các thiết bị cũng như phục vụ thu thập dữ liệu thành lập bản đồ số cũng được nâng cao và cải tiến. Hãy liên hệ ngay đến HOTLINE 0903 825 125 để được tư vấn và hỗ trợ thêm về thu thập dữ liệu cung cấp cho bản đồ số chính xác và nhanh chóng.

>>> Xem thêm: Trimble hỗ trợ Quy trình thu thập dữ liệu GIS tích hợp của người dùng Esri ArcGIS như thế nào?