Đồ Án Ứng dụng công nghệ viễn thám và GIS thành lập bản đồ số phục vụ cho công tác quản lí đất đai và quy

MỞ ĐẦU
1. Tính cấp thiết của đề tài:
Trong những năm gần đây, các công nghệ mới phát triển nhanh chóng, mạnh mẽ như công nghệ bản đồ số, công nghệ viễn thám và công nghệ GIS ., các dữ liệu không gian có thể được hiển thị lập thể theo không gian 3 chiều (3D), đáp ứng nhu cầu ngày càng đa dạng của người sử dụng. Ngành Bản đồ từ khi hình thành và phát triển, đến những năm 90 của thế kỷ 20 chỉ mới xây dựng các phương pháp hiển thị các dữ liệu không gian trong môi trường hai chiều. Một câu hỏi được đặt ra là: Ngành Bản đồ có thể khai thác lợi thế của các công nghệ mới GIS, viễn thám và bản đồ số không và khai thác như thế nào ?
Công nghệ này đã có những phát triển nhảy vọt và trở thành một công cụ hữu hiệu trong công tác quản lý xử lý dữ liệu. Bản đồ số 3D khác với các hệ đồ họa máy tính đơn thuần khác bởi bản đồ số 3D gắn liền với thế giới thực và tự nhiên hóa trong cách phân tích dữ liệu của hệ thống. Từ các thông tin bản đồ và thông tin thuộc tính cần được lưu trữ như: Quản trị dữ liệu, bản đồ học, trắc địa, viễn thám có thể dễ dàng tạo được các lớp bản đồ và các báo cáo cung cấp một sự nhìn nhận có hệ thống và tổng thể nhằm thu nhận và quản lý thông tin vị trí có hiệu quả đối với các chuyên ngành khác nhau.
Việc ứng dụng rộng rãi các công nghệ mới, đặc biệt là công nghệ thông tin trong thành lập bản đồ đã được thực hiện ở nhiều nước trên thế giới. Ngành Bản đồ các nước đang hướng đến hai loại bản đồ tiên tiến là bản đồ 3D và bản đồ động. Bản đồ 3D tỷ lệ lớn với các nhóm nội dung, độ chi tiết khác nhau phục vụ cho các mục đích Quản lý đất đai, quy hoạch, di lịch và dự báo phát triển trong tương lai cũng đã trở thành thương phẩm thường gặp tại nhiều nước phát triển. Mô hình dữ liệu, phương pháp thành lập, khuôn dạng số liệu cũng rất đa dạng phụ thuộc vào các công nghệ sẵn có trong từng trường hợp.
Quản lí đất đai và quy hoạch đô thị là hai mảng gắn kết chặt chẽ với nhau, nếu công tác quản lí đất đai tốt thì mới có các phương án quy hoạch phù hợp và hiệu quả. Công tác quản lí đất đai chủ yếu dựa vào kết quả đo đạc địa chính, bản đồ địa chính 2D được biên tập trên Microstation, từ đó lập nên các loại hồ sơ địa chính phục vụ cho công tác quản lí đất đai. Từ bản đồ địa chính dạng 2D chúng ta có thể xây dựng bản đồ 3D để hỗ trợ cho quản lí đất đai và mang lại hiệu quả cho công tác quy hoạch đô thị.
Xuất phát từ tình hình thực tế đó, cần nghiên cứu một cách tổng quát và toàn diện về việc thành lập bản đồ 3D trên cơ sở kết hợp công nghệ Bản đồ số, Viễn thám và Hệ thông tin Địa lý. Tuy nhiên, đây là một công việc lớn, đòi hỏi nhiều thời gian, công sức và cơ sở vật chất, nên trong khoảng thời gian ngắn không thể nghiên cứu, giải quyết được tất cả các vấn đề liên quan đến các thể loại bản đồ 3D và bản đồ động. Đề tài: “Ứng dụng công nghệ viễn thám và GIS thành lập bản đồ số phục vụ cho công tác quản lí đất đai và quy hoạch đô thị” được chọn thực hiện, nhằm xây dựng một mảnh bản đồ số thử nghiệm tại trường Đại học Vinh. Những kết quả nghiên cứu này cũng có thể ứng dựng cho quản lý đất đai, hạ tầng đô thị, và quy hoạch đô thị .
2. Mục tiêu và nhiệm vụ của đề tài
Xây dựng cơ sở dữ liệu hoàn chỉnh, chuẩn thể hiện đầy đủ thông tin về thửa đất: Chủ sử dụng, mục đích sử dụng, diện tích, tờ bản đồ, số bản đồ, . phục vụ cho công tác quản lý đất đai cho địa bàn, các vấn đề liên quan đến công tác chỉnh sửa, cập nhật biến động đất đai một cách nhanh chóng.
Bên cạnh đó tạo bản đồ số 3D thử nghiệm gắn kèm hình ảnh của đối tượng, các lớp thông tin gắn liền với đất phục vụ cho việc phát triển một bước quản lý mới dựa trên nền tảng mô hình 3D trực quan, sinh động. Để đạt được mục tiêu trên, đề tài cần tập trung giải quyết những nhiệm vụ sau:
- Nghiên cứu ứng dụng công nghệ bản đồ số, viễn thám và GIS xây dựng bản đồ 3D
-Thu thập tài liệu, tư liệu, dữ liệu ảnh viễn thám phục vụ thành lập bản đồ 3D khu vực đại học Vinh
- Xử lý các dữ liệu ảnh viễn thám chụp ở vùng nghiên cứu.
- Từ bản đồ địa chính 2D thành lập và hoàn thiện bản đồ 3D phục vụ quy hoạch đô thị.
- Tạo lâp và liên kết hệ cơ sở dữ liệu
3. Đối tượng và phạm vi nghiên cứu
-Đối tượng nghiên cứu tập trung vào quy trình công nghệ thành lập bản đồ 3D và thành lập bản đồ số 3D theo thửa đất.
-Phạm vi nghiên cứu là khu vực đại học vinh cơ sở 1 thuộc thành phố Vinh, Nghệ An. Thời gian lấy mẫu dữ liệu thực địa vào tháng 3 năm 2014
4. Quan điểm và phương pháp nghiên cứu
+Quan điểm nghiên cứu:
Quan điểm hệ thống: Đối tượng nghiên cứu và các yếu tố (địa hình địa vật, vị trí địa lý) có mối quan hệ liên kết với nhau tạo thành một chỉnh thể trọn ven.
Quan điểm tiếp cận ứng dụng công nghệ hiện đại: Công nghệ hiện đại đang phát triển nhanh và mạnh, đặc biết là công nghệ viễn thám, GIS và các ứng dụng của nó trong phát triển các chuyên ngành.
Quan điểm kế thừa các tài liệu đã có: Tài liệu đã có bao gồm các cơ sở dữ liệu, các kết quả nghiên cứu của các đề tài, dự án đã được tiến hành. Cách tiếp cận này cho phép tận dụng nhiều số liệu đã có, giảm chi phí và giảm thời gian tiến hành nghiên cứu.
+ Phương pháp nghiên cứu:
Phương pháp thu thập, tổng hợp và phân tích tài liệu
Phương pháp viễn thám và GIS 3D
Phương pháp khảo sát thực địa
Phương pháp kế thừa
5. Ý nghĩa khoa học và thực tiễn của đề tài nghiên cứu
Về mặt khoa học, nghiên cứu góp phần giúp sinh viên mở rộng hiểu biết và nắm chắc kiến thức cơ bản về kỹ thuật xử lý ảnh số cũng như quá trình tạo lập và liên kết hệ thông cơ sở dữ liệu. Bên cạnh đó, nó còn cho phép sinh viên tiếp cận với quy trình công nghệ mới thành lập bản đồ 3D.
Về mặt thực tiễn, các kết quả nghiên cứu của đồ án đã đưa ra quy trình thành lập bản đồ 3D dựa trên cơ sở công nghệ viễn thám, bản đồ 2D, 3D của khu vực nghiên cứu. Đây có thể là tài liệu bổ ích cho công tác quản lý đất đai, quy hoạch đô thị, quản lý cơ sở hạ tầng đô thị.
6 .Bố cục của đề tài
Bố cục của đồ án bao gồm:
- Mở đầu
- Chương 1: Cơ sở lý luận của việc thành lập bản đồ số bằng công nghệ viễn thám và GIS
- Chương 2: Quy trình công nghệ thành lập bản đồ bằng ảnh số phục vụ quản lý đất đai và quy hoạch đô thị
- Chương 3: Thành lập bản đồ 3D thử nghiệm tại khu vực đại học Vinh cơ sở 1
- Kết luận và kiến nghị
- Tài liệu tham khảo
- Phụ lục