Báo Cáo Phát triển công cụ gis hỗ trợ quản lý dữ liệu biến đổi theo thời gian

TÓM TẮT: Mặc dầu nhiều nghiên cứu đã được tiến hành, GIS hiện vẫn hoạt động chủ yếu trên nền 2-D hoặc 3-D với rất ít khả năng làm việc với chiều thứ 4, thời gian. Như là một cố gắng thêm vào trong lĩnh vực nghiên cứu GIS thời gian, tác giả đã nghiên cứu áp dụng mô hình “trạng thái nền hiện hành kết hợp lớp dữ liệu lịch sử” và phát triển một module GIS thời gian phục vụ quản lý dữ liệu thửa đất biến động theo thời gian. Module GIS, được phát triển dựa trên nền ArcObject của ArcGIS, cho phép xây dựng và hiển thị kết quả biến động theo thời gian của một thửa đất hay khôi phục lại trạng thái của một khu vực tại một thời điểm chỉ định. Kết quả minh họa cho thấy triển vọng lớn trong việc áp dụng module GIS thời gian này vào trong quản lý biến động đất đai theo thời gian.



1. GIỚI THIỆU
GIS hiện được ứng dụng rộng rãi vào trong công tác quản lý đất đai, đặc biệt là quản lý ranh thửa đất. Dữ liệu ranh thửa đất thường xuyên biến động, do vậy việc cập nhật dữ liệu luôn phải được thực hiện. Các hệ GIS hiện đang được sử dụng đều cho phép cập nhật dữ liệu để đảm bảo tính hiện hành của dữ liệu tuy nhiên chỉ có dữ liệu hiện hành được lưu giữ, còn thường thì dữ liệu cũ của thửa đất bị xóa đi khi xảy ra sự thay đổi. Chính vì điều này, các hệ GIS như thế khó có thể trả lời được các câu hỏi như : “Thửa đất này đã thay đổi chủ sử dụng mấy lần ?” hay “ Hãy cho tôi biết thông tin của thửa đất vào thời điểm x trong quá khứ ”, Để trả lời các câu hỏi như trên, dữ liệu thửa đất không những chỉ nên được mô tả bằng thành phần không gian, thuộc tính mà còn cần phải bao gồm cả thành phần thời gian. Thiếu thành phần thời gian việc truy vấn, phân tích các sự kiện trong quá khứ sẽ không thể thực hiện được. Bài báo này xem xét khả năng của GIS hiện hành, cụ thể là ArcGIS, trong việc lưu giữ và tích hợp thành phần thời gian phục vụ cho phân tích dữ liệu lịch sử của thửa đất. Để minh họa, một module GIS thời gian được xây dựng trên cơ sở lý thuyết của mô hình “trạng thái nền hiện hành kết hợp lớp dữ liệu lịch sử” đề xuất bởi Langran [Langran, 89, 93] để thực

hiện giám sát sự biến động của thửa đất theo
thời gian.


2. CÁC MÔ HÌNH GIS THỜI GIAN


Tổng quát, một hệ GIS thời gian phải có thể trả lời các tra xét như: Đối tượng X tồn tại hoặc dừng tồn tại khi nào ? Cho biết hiện trạng của khu vực A vào thời điểm t ? hay Đối tượng X đã thay đổi như thế nào trong khoảng thời gian t1 đến t2 ?. Cho đến nay, nhiều phương pháp có thể thực hiện được trong việc đưa thêm dữ liệu thời gian vào trong GIS đã được đề xuất. Tuy nhiên, nền tảng căn bản của các phương pháp này xuất phát từ 3 mô hình được giới thiệu bởi Langran (Langran 1989, 1993]. Các mô hình này là 1) Mô hình nền thời điểm (snapshot) 2) Mô hình trạng thái nền có điều chỉnh (Base State with Amendments model) và
3) Mô hình tổng hợp không gian – thời gian
(Space-Time Composite model).
Mô hình trạng thái nền có điều chỉnh sử dụng 1 lớp dữ liệu nền cơ bản bắt đầu được tạo ra ở thời điểm sớm nhất trong cơ sở dữ liệu. Từ lớp nền này, mọi thay đổi được lưu vào một (hoặc nhiều) cơ sở dữ liệu riêng biệt. Để tái tạo lại các sự kiện hoặc đối tượng tại một điểm thời gian đã cho, nền cơ bản được thay đổi tuần tự bởi các điều chỉnh cần thiết cho đến thời gian yêu cầu (hình 1).