Nghiên cứu xác lập cơ sở khoa học thành lập dữ liệu bản đồ địa hình phục vụ mục đích quân sự từ cơ sở dữ liệu nền địa lý và ảnh viễn thám

BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO

TRƯỜNG ĐẠI HỌC MỎ - ĐỊA CHẤT

NGUYỄN THỊ LAN PHƯƠNG

NGHIÊN CỨU XÁC LẬP CƠ SỞ KHOA HỌC THÀNH LẬP

DỮ LIỆU BẢN ĐỒ ĐỊA HÌNH PHỤC VỤ MỤC ĐÍCH QUÂN SỰ

TỪ CƠ SỞ DỮ LIỆU NỀN ĐỊA LÝ VÀ ẢNH VIỄN THÁM

LUẬN ÁN TIẾN SĨ KỸ THUẬT

HÀ NỘI - 2014

BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO

TRƯỜNG ĐẠI HỌC MỎ - ĐỊA CHẤT

NGUYỄN THỊ LAN PHƯƠNG

NGHIÊN CỨU XÁC LẬP CƠ SỞ KHOA HỌC THÀNH LẬP

DỮ LIỆU BẢN ĐỒ ĐỊA HÌNH PHỤC VỤ MỤC ĐÍCH QUÂN SỰ

TỪ CƠ SỞ DỮ LIỆU NỀN ĐỊA LÝ VÀ ẢNH VIỄN THÁM

Ngành : Kỹ thuật Trắc địa – Bản đồ

Mã số : 62520503

LUẬN ÁN TIẾN SĨ KỸ THUẬT

NGƯỜI HƯỚNG DẪN KHOA HỌC:

1. PGS.TS PHẠM VỌNG THÀNH

2. TS VŨ VĂN CHẤT

HÀ NỘI-2014

i

LỜI CAM ĐOAN

Tôi xin cam đoan đây là công trình nghiên cứu của riêng tôi. Các số liệu

được sử dụng và kết quả phân tích, trình bày trong luận án là trung thực, chưa từng

được công bố trong bất cứ công trình nào trước đây.

Tác giả luận án

Nguyễn Thị Lan Phương

ii

MỤC LỤC

LỜI CAM ĐOAN ........................................................................................................ i

MỤC LỤC...................................................................................................................ii

DANH MỤC CÁC CHỮ VIẾT TẮT ........................................................................iv

DANH MỤC CÁC BẢNG.......................................................................................... v

DANH MỤC CÁC HÌNH VẼ, HÌNH ẢNH..............................................................vi

DANH MỤC CÁC PHỤ LỤC...................................................................................ix

MỞ ĐẦU..................................................................................................................... 1

1. Tính cấp thiết của đề tài....................................................................................... 1

2. Mục đích nghiên cứu ........................................................................................... 2

3. Đối tượng nghiên cứu .......................................................................................... 2

4. Phạm vi nghiên cứu ............................................................................................. 2

5. Nội dung nghiên cứu ........................................................................................... 3

6. Phương pháp nghiên cứu:.................................................................................... 3

7. Ý nghĩa khoa học và thực tiễn của luận án.......................................................... 4

8. Những luận điểm bảo vệ của luận án .................................................................. 5

9. Những điểm mới của luận án............................................................................... 5

10. Cấu trúc của luận án .......................................................................................... 5

CHƯƠNG 1. TỔNGQUAN TÌNH HÌNH NGHIÊN CỨU XÂY DỰNG VÀ CẬP NHẬT CƠ

SỞ DỮLIỆU BẢN ĐỒĐỊAHÌNHTRONG NƯỚCVÀTRÊNTHẾGIỚI........................ 6

1.1. Tình hình xây dựng cơ sở dữ liệu bản đồ ......................................................... 6

1.2. Tình hình cập nhật cơ sở dữ liệu từ ảnh viễn thám ........................................19

1.3. Quản lý và chia sẻ dữ liệu quân sự.................................................................25

1.4. Những vấn đề được giải quyết trong luận án .................................................26

CHƯƠNG 2. CƠ SỞ LÝ THUYẾT XÂY DỰNG CƠ SỞ DỮ LIỆU BẢN ĐỒ ĐỊA

HÌNH QUÂN SỰ......................................................................................................28

2.1. Khái niệm cơ sở dữ liệu bản đồ địa hình quân sự của Việt Nam...................28

2.2. Khái quát lý thuyết nền trong xây dựng và cập nhật cơ sở dữ liệu bản đồ ....32

2.3. Xây dựng cơ sở dữ liệu...................................................................................35

iii

2.4. Cập nhật cơ sở dữ liệu bằng ảnh viễn thám....................................................51

CHƯƠNG 3. GIẢI PHÁP KỸ THUẬT - CÔNG NGHỆ XÂY DỰNG CƠ SỞ DỮ

LIỆU BẢN ĐỒ ĐỊA HÌNH QUÂN SỰ ...................................................................62

3.1. Lựa chọn công nghệ........................................................................................62

3.2. Quy trình công nghệ .......................................................................................63

3.3. Chuyển đổi, chuẩn hóa dữ liệu và bổ sung cấu trúc dữ liệu...........................66

3.4. Tổng quát hóa trong xây dựng cơ sở dữ liệu dẫn xuất ...................................69

3.5. Trình bày bản đồ các tỷ lệ ..............................................................................73

3.6. Bộ quy tắc trình bày tự động ..........................................................................74

3.7. Cập nhật cơ sở dữ liệu bằng ảnh viễn thám........................................................79

3.8. Nguyên tắc nhận dạng đối tượng bằng mã hóa trong cơ sở dữ liệu...............89

3.9. Xây dựng phần mềm quản lý, chia sẻ và khai thác cơ sở dữ liệu bản đồ địa

hình quân sự...........................................................................................................90

CHƯƠNG 4. THỬ NGHIỆM GIẢI PHÁP KỸ THUẬT – CÔNG NGHỆ XÂY

DỰNG VÀ CẬP NHẬT CƠ SỞ DỮ LIỆU BẢN ĐỒ ĐỊA HÌNH QUÂN SỰ.......97

4.1. Xây dựng công cụ tổng quát hóa tự động CSDL các tỷ lệ 1:25.000, 1:50.000

từ CSDL tỷ lệ 1:10.000..........................................................................................98

4.2. Xây dựng Bộ quy tắc trình bày bản đồ địa hình quân sự tỷ lệ 1:10.000,

1:25.000 và 1:50.000 từ CSDL nền địa lý quân sự tỷ lệ 1:10.000 ......................101

4.3. Xây dựng các mẫu CSDL và trình bày bản đồ cho các dạng địa hình đặc trưng 105

4.4. Chiết tách đối tượng địa lý từ ảnh viễn thám VNREDSAT-1......................107

4.5. Thử nghiệm tổng hợp các giải pháp cho một khu vực .................................113

4.6. Tổ chức nội dung thông tin bản đồ trong phần mềm quản lý, chia sẻ và khai

thác cơ sở dữ liệu bản đồ địa hình quân sự .........................................................117

KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ.................................................................................120

DANH MỤC CÁC CÔNG TRÌNH KHOA HỌC CỦA TÁC GIẢ ĐÃ CÔNG BỐ

CÓ LIÊN QUAN TỚI LUẬN ÁN..........................................................................122

TÀI LIỆU THAM KHẢO.......................................................................................123

PHỤ LỤC................................................................................................................129

iv

DANH MỤC CÁC CHỮ VIẾT TẮT

ArcSDE GDB ArcSDE Geodatabase - CSDL không gian địa lý dạng quan hệ đa

người dùng có khả năng lưu trữ dữ liệu địa lý lớn, có sử dụng các

hệ quản trị quản trị CSDL như Oracle 10g hay SQL Server

CSDL Cơ sở dữ liệu

DCM Digital Catorghaphic Model - Mô hình số bản đồ

DLM Digital Lanscape Model - Mô hình số cảnh quan

GIS Geographic Information System - Hệ thống thông tin địa lý

GPS Global Positioning System - Hệ thống định vị toàn cầu

HTML HyperText Markup Language - Ngôn ngữ đánh dấu siêu văn bản

được dùng để thiết kế các trang Web

SQL Structured Query Language - Ngôn ngữ truy vấn cấu trúc được

dùng để truy cập CSDL.

TQH Tổng quát hóa

v

DANH MỤC CÁC BẢNG

Bảng 1-1. So sánh trúc thông tin chủ đề của CSDL nền địa lý quốc gia và CSDL

nền địa lý quân sự......................................................................................................11

Bảng 1-2. Thống kê số lượng đối tượng địa lý thuộc các chủ đề trong CSDL nền địa

lý quốc gia và CSDL nền địa lý quân sự...................................................................12

Bảng 2-1. Các đối tượng địa lý là mục tiêu quân sự.................................................30

Bảng 2-2. Phân loại hoạt động tổng quát hóa dữ liệu đối tượng không có dạng mạng

lưới ............................................................................................................................42

Bảng 2-3. Phân loại các hoạt động tổng quát hóa trong biên tập bản đồ..................47

Bảng 2-4. Đánh giá khả năng sử dụng một số tư liệu ảnh vệ tinh quang học phổ biến

để cập nhật CSDL và bản đồ địa hình quân sự .........................................................60

Bảng 3-1. Bảng ánh xạ các đối tượng chuyển đổi mã, loại đối tượng, gộp đối tượng

khi chuyển từ CSDL nền địa lý quốc gia sang CSDL nền địa lý quân sự ................66

Bảng 3-2. Thống kê các trường thông tin bổ sung vào CSDL nền địa lý quân sự ...68

Bảng 3-3. Thống kê các lớp đối tượng loại bỏ từ CSDL nền địa lý khi chiết tách

CSDL bản đồ địa hình...............................................................................................69

Bảng 3-4. Bảng ánh xạ chủ đề Cơ sở đo đạc cho mục đích trình bày bản đồ...........78

Bảng 3-5. Tổng hợp các thành phần phát triển phần mềm .......................................90

Bảng 4-1. Kết quả thử nghiệm Bộ ký hiệu các tỷ lệ 1:10.000, 1:25.000 và 1:50.000 ...101

Bảng 4-2. Thống kê kết quả thử nghiệm thiết kế tập hợp các quy tắc trình bày tự

động.........................................................................................................................104

vi

DANH MỤC CÁC HÌNH VẼ, HÌNH ẢNH

Hình 1-1. Mô hình thành lập bản đồ từ cơ sở dữ liệu của Mỹ [50], [58].................... 7

Hình 1-2. Mô hình thành lập bản đồ từ cơ sở dữ liệu của Pháp [50].......................... 8

Hình 1-3. Mô hình thành lập bản đồ từ cơ sở dữ liệu của Đức [50]........................... 9

Hình 1-4. Mô hình thành lập bản đồ địa hình quân sự và cơ sở dữ liệu của Việt Nam...12

Hình 1-5. Giải pháp trình bày bản đồ của ESRI (Mỹ) [58] ......................................18

Hình 1-6. Quy trình cập nhật bản đồ và cơ sở dữ liệu nền địa lý trong nước...........21

Hình 1-7. Sơ đồ quy trình phát hiện thay đổi bằng ảnh viễn thám phục vụ cập nhật

cơ sở dữ liệu và bản đồ [54]......................................................................................23

Hình 2-1. Một số ứng dụng của hệ thống bản đồ địa hình quân sự ..........................29

Hình 2-2. Các trường hợp xảy ra khi phân loại theo phổ [38]..................................35

Hình 2-3. Mô hình tổng quát hoá của Gruenrich [63] ..............................................40

Hình 2-4. Mô hình tổng quát hóa đề xuất .................................................................41

Hình 2-5. Đồ thị phản xạ quang phổ của thực vật, đất và nước [38]........................52

Hình 2-6. Minh họa mục tiêu quân sự trên ảnh viễn thám [15]................................54

Hình 3-1. Sơ đồ quy trình công nghệ xây dựng CSDL bản đồ địa hình quân sự .....63

Hình 3-2. Sơ đồ phân tích chuỗi thao tác trong xây dựng cơ sở dữ liệu dẫn xuất....70

Hình 3-3. Sơ đồ hoạt động tổng quát hóa theo phương pháp rời rạc........................71

Hình 3-4. Minh họa chỉnh khe để đảm bảo hợp điệu giữa thủy hệ và bình độ sau TQH...72

Hình 3-5. Sơ đồ hoạt động tổng quát hóa theo phương pháp tương tác tổng hợp....73

Hình 3-6. Minh họa thao tác kích hoạt khu vực tác động TQH trực tiếp từ màn hình ....73

Hình 3-7. Sơ đồ trình bày bản đồ địa hình quân sự từ cơ sở dữ liệu ........................74

Hình 3-8. Sơ đồ khái niệm Kỹ thuật trình bày ..........................................................75

Hình 3-9. Sơ đồ khái niệm Chỉ thị trình bày.............................................................75

Hình 3-10. Sơ đồ khái niệm Danh mục trình bày .....................................................76

Hình 3-11. Sơ đồ khái niệm Trình bày bản đồ..........................................................76

Hình 3-12. Sơ đồ quy trình xây dựng tập hợp các quy tắc trình bày tự động...........77

Hình 3-13. Sơ đồ quy trình công nghệ cập nhật đối tượng địa lý từ ảnh viễn thám ...79

Hình 3-14. Sơ đồ quy trình công nghệ nắn ảnh ........................................................80

vii

Hình 3-15. Sơ đồ quy trình chiết tách đối tượng, lớp đối tượng địa lý từ ảnh viễn thám...82

Hình 3-16. Minh họa các trường hợp vector hóa theo hàm đa thức bậc 1, 2 và 5 [49]....86

Hình 3-17. Minh họa vector hóa đối tượng các trường hợp trị số γ bằng 0.1, 10 và

100 [49] .....................................................................................................................87

Hình 3-18. Minh họa mẫu khóa giải đoán ................................................................88

Hình 3-19. Minh họa quản lý mã định danh chủ đề và phiên bản trình bày.............89

Hình 3-20. Minh họa quản lý mã định danh đối tượng nội dung bản đồ..................89

Hình 3-21. Sơ đồ thiết kế các phân hệ của phần mềm..............................................93

Hình 3-22. Lưu đồ thao tác với bản đồ .....................................................................95

Hình 3-23. Lưu đồ thao tác với bình đồ ảnh .............................................................95

Hình 4-1. Minh họa lưu đồ và công cụ tổng quát hóa đối tượng TimDuongBo được

thiết kế trên modul Model Builder (ArcGIS)............................................................99

Hình 4-2. Minh họa Bộ ký hiệu trình bày bản đồ phục vụ in giấy .........................102

Hình 4-3. Minh họa Bộ ký hiệu trình bày bản đồ phục vụ tra cứu thông tin từ màn hình ..102

Hình 4-4. Minh họa các lớp thông tin trong CSDL trình bày tự động....................103

Hình 4-5. Minh họa tập hợp các quy tắc trình bày tự động ....................................103

Hình 4-6. Minh họa cấu trúc thông tin mẫu trình bày.............................................104

Hình 4-7. Trực ảnh VNREDSAT-1 khu vực thử nghiệm.......................................107

Hình 4-8. Minh họa kết quả chiết tách đối tượng theo ảnh tổ hợp Đỏ-Lục-Lam...108

Hình 4-9. Minh họa ảnh khác biệt của chỉ số thực vật bằng hàm tăng tỷ lệ giữa kênh

Đỏ và Lục ................................................................................................................108

Hình 4-10. Minh họa kết quả phân loại theo ảnh tổ hợp Đỏ-Lục-Lam ..................109

Hình 4-11. Minh họa kết quả chiết tách đối tượng theo ảnh tổ hợp Cận hồng ngoại￾Đỏ-Lam ...................................................................................................................109

Hình 4-12. Minh họa kết quả chiết tách dữ liệu từ ảnh khác biệt chỉ số thực vật bằng

hàm tăng tỷ lệ giữa kênh Cận hồng ngoại và Đỏ ....................................................110

Hình 4-13. Minh họa kết quả chiết tách nhóm đối tượng từ ảnh tổ hợp Cận hồng

ngoại-Đỏ-Lam.........................................................................................................110

Hình 4-14. Minh họa phân đoạn đối tượng và gộp đối tượng theo kênh Lục ........110

viii

Hình 4-15. Minh họa kết quả chiết tách dữ liệu theo kênh Lục..............................111

Hình 4-16. Minh họa phân đọan đối tượng và gộp đối tượng theo kênh Cận hồng ngoại..111

Hình 4-17. Minh họa kết quả chiết tách dữ liệu theo kênh Cận hồng ngoại ..........111

Hình 4-18. So sánh dữ liệu chiết tách từ ảnh với bản đồ tỷ lệ 1:10.000.................112

Hình 4-19. Minh họa hình ảnh trước và sau TQH dữ liệu trong khu vực thử nghiệm ..114

Hình 4-20. Minh họa trực ảnh tổ hợp mầu..............................................................115

Hình 4-21. Minh họa cập nhật khu quân sự theo ảnh vệ tinh SPOT5 ....................115

Hình 4-22. Minh hoạ sản phẩm bản đồ phục vụ in ra giấy từ cơ sở dữ liệu nền địa lý..116

Hình 4-23. Minh bản đồ cũ theo công nghệ đồ họa với sản phẩm thử nghiệm......116

Hình 4-24. Minh họa các mức quan sát khác nhau của dữ liệu mạng giao thông ..118

Hình 4-25. Minh họa tích hợp cơ sở dữ liệu bản đồ địa hình quân sự tỷ lệ 1:10.000....118

Hình 4-26. Minh họa tích hợp bình đồ ảnh vệ tinh Landsat độ phân giải 30m ......119

ix

DANH MỤC CÁC PHỤ LỤC

Phụ lục 1: Phân tích quan hệ không gian giữa các đối tượng trước và sau TQH ...129

Phụ lục 2: Phân loại cấp độ quan trọng của đối tượng trong làm giàu dữ liệu.......131

Phụ lục 3: Các kết quả nghiên cứu liên quan đến xây dựng công cụ TQH tự động....132

Phụ lục 4: Mẫu biểu thị các dạng địa hình đặc trưng theo Bộ quy tắc trình bày tự

động các tỷ lệ ..........................................................................................................141

Phụ lục 5: Thống kê số đối tượng trước và sau TQH từ tỷ lệ 1:10.000 sang 1:25.000..146

Phụ lục 6: Bảng thống kê số đối tượng bản đồ trình bày tự động cho bản đồ tỷ lệ

1:25.000 khu vực thử nghiệm .................................................................................147

Phụ lục 7: Bảng thống kê các lỗi dữ liệu cần được chuẩn hóa trước và sau TQH ......148

Phụ lục 8: Giới thiệu một số tính năng chính của phần mềm quản lý, chia sẻ dữ liệu...149

1

MỞ ĐẦU

1. Tính cấp thiết của đề tài

Bản đồ học là một lĩnh vực khoa học xuất hiện rất sớm trong nền văn minh

nhân loại. Trải qua một quá trình lịch sử phát triển lâu dài, ngày nay bản đồ học đã

vươn lên trở thành một ngành khoa học độc lập, liên quan đến nhiều ngành khoa học

khác nhau sử dụng mô hình bản đồ. Những dấu mốc phát triển của ngành khoa học

bản đồ thường được gắn liền với sự phát triển vượt bậc của Khoa học - Công nghệ,

yếu tố làm thay đổi về chất trong phương thức sản xuất cũng như sử dụng bản đồ.

Trước đây, các bản đồ giấy từng có vai trò vừa là cơ sở dữ liệu (CSDL)

thông tin, vừa là phương tiện truyền đạt thông tin. Tuy nhiên, cùng với sự phát triển

các ứng dụng của công nghệ bản đồ số và Hệ thông tin địa lý (Geographic

Information System - GIS), việc quản lý dữ liệu và trình bày bản đồ đã có sự phân

chia rõ ràng về mặt vật lý. Theo đó, một trong những chức năng chính của CSDL

bản đồ là quản lý dữ liệu cho mục đích sản xuất bản đồ. Khi đặt trong một hệ quản

trị CSDL không gian, CSDL và bản đồ liên kết với nhau thành một thể thống nhất.

Tại Việt Nam hiện nay, bản đồ địa hình nói chung, bản đồ địa hình phục vụ

mục đích quân sự (gọi tắt là bản đồ địa hình quân sự) nói riêng, cơ bản vẫn được

thành lập từ các phần mềm đồ họa thuần túy. Một số ít các sản phẩm trong đó đã có

những bước tiếp cận với công nghệ GIS nhưng vẫn còn tồn tại nhiều hạn chế từ

hình thức thể hiện đến việc quản lý và ứng dụng. Đặc biệt phải kể đến những bất

cập khi cần cài đặt dữ liệu trên các thiết bị quân sự hiện đại, đòi hỏi phải thiết lập hệ

thống định vị, dẫn đường, dẫn hướng, các bài toán về chuyển đổi định dạng, đồng

bộ hóa dữ liệu mang tính chuyên dụng cao. Theo đó, việc nghiên cứu xác lập cơ sở

khoa học về xây dựng CSDL bản đồ địa hình quân sự hiện đại cho Việt Nam là cần

thiết nhằm đáp ứng các yêu cầu trên.

Trên thực tế, giải pháp sử dụng CSDL nền địa lý quốc gia phủ trùm đa mục

đích, để dẫn xuất ra các CSDL cho các mục đích khác nhau, trong đó có mục đích

Quốc phòng – An ninh, đã được các quốc gia tiên tiến trên thế giới lựa chọn và thành

2

công. Do vậy, CSDL bản đồ địa hình quân sự Việt Nam cũng cần lựa chọn giải pháp

xây dựng từ CSDL nền địa lý quốc gia phủ trùm. Tuy nhiên, điểm khác biệt cơ bản

giữa các CSDL phục vụ mục đích quân sự với CSDL nền địa lý quốc gia là hệ thống

mã hóa đối tượng và có thêm các dữ liệu địa lý là mục tiêu quân sự. Các mục tiêu quân

sự thường ít được thu thập trong CSDL nền địa lý quốc gia bởi các lý do về mục đích

sử dụng và bảo mật thông tin. Thực tế, trong CSDL nền địa lý quân sự được xây dựng

từ bản đồ địa hình quân sự (giai đoạn những năm từ 2008 đến 2013), các đối tượng địa

lý quân sự là mục tiêu quân sự cũng chưa được xây dựng đầy đủ. Nguyên nhân là tư

liệu ảnh hàng không dùng để thành lập bản đồ địa hình quân sự trước đây thường bị

xóa các mục tiêu quân sự trước khi đưa vào sản xuất. Vì vậy, khi xây dựng CSDL bản

đồ quân sự từ CSDL nền địa lý quốc gia phải bổ sung kịp thời các dữ liệu địa lý là mục

tiêu quân sự, song song với việc cập nhật các đối tượng địa lý biến động theo thời gian.

Trong đó, với đặc thù phạm vi bao quát rộng, tần xuất cung cấp thông tin nhanh, tư liệu

viễn thám được coi là một trong những kênh thu thập thông tin địa lý hiệu quả nhất. Do

đó, cần thiết phải nghiên cứu xác lập cơ sở khoa học giải đoán đối tượng địa lý quân sự

từ ảnh viễn thám cho mục đích cập nhật CSDL bản đồ địa hình quân sự.

Từ các vấn đề cấp thiết nêu trên, nghiên cứu sinh đã lựa chọn đề tài:

“Nghiên cứu xác lập cơ sở khoa học thành lập dữ liệu bản đồ địa hình phục vụ

mục đích quân sự từ CSDL nền địa lý và ảnh viễn thám”.

2. Mục đích nghiên cứu

Mục đích nghiên cứu về lý thuyết nhằm làm sáng tỏ cơ sở khoa học về xây

dựng CSDL bản đồ địa hình quân sự Việt Nam trên cơ sở ứng dụng công nghệ GIS,

bản đồ số và viễn thám. Các thử nghiệm được thực hiện theo giải pháp kỹ thuật –

công nghệ đề xuất, nhằm kiểm chứng lại cơ sở lý thuyết đã nghiên cứu.

3. Đối tượng nghiên cứu

Đối tượng nghiên cứu là CSDL bản đồ địa hình quân sự Việt Nam tỷ lệ từ

1:10.000 đến 1:50.000 trên các khía cạnh xây dựng, hiển thị và cập nhật.

4. Phạm vi nghiên cứu

Phạm vi khoa học: nghiên cứu xác lập mô hình cấu trúc, quy trình xây dựng

3

và cập nhật CSDL bản đồ địa hình quân sự trên cơ sở lấy mẫu đối với các tỷ lệ

1:10.000, 1:25.000 và 1:50.000.

Phạm vi địa lý: nghiên cứu tập trung cho các dạng địa hình đặc trưng trong

phạm vi lãnh thổ Việt Nam có ảnh hưởng đến mục đích quân sự bao gồm: địa hình

núi, đồng bằng và đồng bằng ven biển, vùng biển đảo, khu dân cư kiểu đô thị, khu

dân cư kiểu nông thôn.

5. Nội dung nghiên cứu

* Lý thuyết

- Nghiên cứu xác lập cơ sở khoa học hoàn thiện cấu trúc CSDL nền địa lý

nhằm đảm bảo chức năng của CSDL đồ địa hình quân sự.

- Nghiên cứu cơ sở khoa học xây dựng và trình bày bản đồ địa hình quân sự từ

CSDL nền địa lý.

- Nghiên cứu cơ sở khoa học chiết tách dữ liệu địa lý quân sự từ ảnh viễn thám

cho mục đích cập nhật CSDL.

* Thử nghiệm

- Thử nghiệm xây dựng các mô hình TQH, Bộ quy tắc trình bày bản đồ và kiểm

chứng bằng các mẫu địa hình đặc trưng (địa hình vùng dân cư kiểu nông thôn, dân cư

kiểu đô thị, núi cao, ven biển và biển đảo) và 01 mảnh bản đồ theo quy trình đề xuất.

- Thử nghiệm giải đoán và chiết tách đối tượng địa lý bằng tư liệu ảnh viễn

thám (VNREDSat-1, SPOT5) cho mục đích cập nhật CSDL.

- Thử nghiệm quản lý, chia sẻ CSDL bằng việc xây dựng phần mềm chuyên dụng.

6. Phương pháp nghiên cứu:

Phương pháp kế thừa, nghiên cứu tài liệu: trên thực tế, các nghiên cứu về

cơ sở khoa học xây dựng CSDL nền địa lý và thành lập bản đồ địa hình từ CSDL

nói chung đã có, nhưng các nghiên cứu có liên quan cho lĩnh vực quân sự của Việt

Nam còn rất hạn chế. Phương pháp kế thừa, nghiên cứu tài liệu giúp nghiên cứu

sinh tìm hiểu, củng cố, phát triển về cơ sở khoa học, phương pháp và công nghệ

thuộc các vấn đề liên quan đến nội dung nghiên cứu. Đồng thời, phương pháp này

cũng hỗ trợ khả năng phân tích, đánh giá các khía cạnh khoa học, công nghệ để đi

4

đến đề xuất những luận điểm, giải pháp và kết luận phù hợp với đề tài nghiên cứu.

Phương pháp Bản đồ: trong nội dung trình bày của luận án, phương pháp

bản đồ được vận dụng cho xây dựng mô hình CSDL bản đồ địa hình quân sự. Điều

này cũng được thể hiện trong nghiên cứu xây dựng các mô hình tổng quát hoá và

trình bày bản đồ địa hình quân sự. Trong đó, các nguyên tắc chung về biên tập bản

đồ đã được sử dụng làm cơ sở để xây dựng các nguyên tắc trình bày tự động bản đồ

địa hình quân sự từ CSDL nền địa lý.

Phương pháp GIS: một phương pháp có ưu thế vượt trội so với các phương

pháp khác về khả năng tìm kiếm và phân tích dữ liệu không gian. Vì vậy, Phương pháp

GIS đã được sử dụng để xác lập nguyên tắc xây dựng mô hình TQH phù hợp với đặc

điểm dữ liệu, chiết tách thông tin phục vụ trình bày bản đồ địa hình từ CSDL và phát

hiện biến động cho mục đích cập nhật CSDL nền địa lý trong nội dung luận án.

Phương pháp viễn thám: cho phép nghiên cứu, thu thập thông tin về một đối

tượng, sự vật từ xa. Phương pháp này được ứng dụng trong quá trình giải đoán hoặc

phân loại đối tượng địa lý quân sự từ tư liệu ảnh viễn thám cho mục đích cập nhật

CSDL bản đồ địa hình quân sự.

7. Ý nghĩa khoa học và thực tiễn của luận án

* Ý nghĩa khoa học của luận án

Các nghiên cứu trình bày trong luận án đã góp phần thống nhất cơ sở khoa học

trong xây dựng CSDL bản đồ địa hình quân sự theo công nghệ GIS, bản đồ số và viễn

thám, phù hợp với điều kiện thực tế của ngành Địa hình quân sự Việt Nam. Các nghiên

cứu cũng đã khẳng định việc cập nhật đối tượng địa lý quân sự từ ảnh viễn thám kết hợp

với các nguồn tư liệu khác cho CSDL bản đồ địa hình quân sự là không thể thiếu. Những

đóng góp của luận án về lý thuyết và thực nghiệm có thể được sử dụng làm cơ sở để phát

triển cho các dạng sản phẩm CSDL bản đồ địa hình theo mục đích khác nhau.

* Ý nghĩa thực tiễn của luận án

Các kết quả nghiên cứu là cơ sở để chuyển đổi mô hình thành lập bản đồ địa

hình quân sự Việt Nam từ công nghệ ứng dụng phần mềm đồ họa sang công nghệ GIS.

Các nguyên tắc lựa chọn, sử dụng tư liệu ảnh viễn thám, ứng dụng phương pháp giải