Báo cáo khoa học: KHÁI QUÁT HOÁ BẢN ĐỒ

Tóm tắt: Khái quát hóa bản đồ là một trong những lĩnh vực ngày càng được quan tâm trong tin học, nhất là với sự phát triển của internet. Bài báo này trình bày các vấn đề của khái quát hóa bản đồ, các vấn đề sẽ gặp khi khái quát bản đồ, cũng như các hướng nghiên cứu tiềm năng trong lĩnh vực này.
Nội dung trích xuất từ tài liệu:
Báo cáo khoa học: "KHÁI QUÁT HOÁ BẢN ĐỒ" KHÁI QUÁT HOÁ BẢN ĐỒ ThS. ĐỖ VĂN ĐỨC Bộ môn Khoa học máy tính Khoa Công nghệ thông tin Trường Đại học Giao thông Vận tải Tóm tắt: Khái quát hóa bản đồ là một trong những lĩnh vực ngày càng được quan tâm trong tin học, nhất là với sự phát triển của internet. Bài báo này trình bày các vấn đề của khái quát hóa bản đồ, các vấn đề sẽ gặp khi khái quát bản đồ, cũng như các hướng nghiên cứu tiềm năng trong lĩnh vực này. Summary: Map generalization is an interested area in information technology, special with the rapid growth of internet. This article presents some aspects of map generalization, some problems and some of the pressing research issues in map generalization.I. KHÁI NIỆM VỀ KHÁI QUÁT HOÁ BẢN ĐỒ CNTT-CB Thuật ngữ “khái quát hóa” (generalization) được sử dụng trong nhiều ngành khoa học vàcuộc sống hàng ngày. Trong khoa học, nó thường có nghĩa là rút ra một nguyên tắc chung từnhững sự kiện cụ thể, và nguyên tắc này là một lập luận khoa học trong việc nghiên cứu các vấnđề ứng dụng chung. Trong khoa học máy tính nó thường đề cập đến quá trình mô hình ngữnghĩa của khái niệm nhóm có liên quan đến các kiểu thực thể, hoặc các lớp, lên mức cao hơn,các kiểu trừu tượng hơn, như là thành phần của một lược đồ phân loại kế thừa [1]. Trong nghiên cứu bản đồ, khái quát hóa giữ nguyên khái niệm về tính trừu tượng và kếtxuất các nguyên lý chung chủ yếu cũng như việc sử dụng các nguyên lý này trong các qui tắckhác. Tuy nhiên, nó được mở rộng từ ngữ nghĩa thuần túy sang miền không gian. Trong nghiên cứu bản đồ, khái quát hóa bản đồ (map generalization) hoặc đơn giản là kháiquát hóa là quá trình xuất phát từ một cơ sở dữ liệu không gian nguồn chi tiết chúng ta thu đượcmột bản đồ hoặc cơ sở dữ liệu mà nội dung và độ phức tạp của nó được giảm đi, trong khi vẫngiữ lại các đặc điểm cấu trúc và ngữ nghĩa chủ yếu của dữ liệu nguồn phù hợp với một mục đíchđặt ra [1]. Khái quát hóa thường được gắn với một việc giảm tỷ lệ biểu diễn dữ liệu, một ví dụ điểnhình là việc thu được một bản đồ địa hình ở tỷ lệ 1:100.000 từ một bản đồ ban đầu ở tỷ lệ1:50.000. Khái quát hóa bản đồ không có nghĩa chỉ là sự đơn giản hóa và giảm tỷ lệ. Mà ngượclại, nó là kết quả của một quá trình rút gọn có hiểu biết và nhấn mạnh các điều chính yếu trong khi bỏ qua những điều không quan trọng, giữ lại tính logic và những mối quan hệ không nhầm lẫn giữa các đối tượng trong bản đồ, giữ lại tính rõ ràng của hình ảnh bản đồ, và tính chính xác nhiều nhất có thể. II. KHÁI QUÁT HOÁ BẢN ĐỒ TRONG MỘT HỆ THỐNG Trong bản đồ địa hình số và GIS, khái quát hóa bản đồ gồm hai phần chính, khái quát địa đồ (cartography generalization) và khái quát cơ sở dữ liệu hoặc mô hình (database or model generalization). Cả hai đều có những mục đích giống nhau và có thể dùng các thủ tục giống nhau trong một phạm vi rộng. Tuy nhiên, có những khác biệt quan trọng. Khái quát hóa địa đồ biểu diễn một quá trình lấy ra một kết quả đồ họa hoặc trực quan hóa từ một cơ sở dữ liệu nguồn. Do đó, nó phải giải quyết các bài toán cụ thể của các biểu tượng đồ họa. Diện tích có thể in ra của một bản đồ có tỷ lệ thu nhỏ là nhỏ hơn. Khi đó, kích cỡ của các biểu tượng bản đồ có liên quan trở nên lớn hơn, dẫn đến một sự cạnh tranh không gian khan hiếm giữa đối tượng, dẫn đến các quá trình như dịch chuyển (để tránh các biểu tượng trùng nhau) hoặc hợp nhất của các đối tượng. Mục đích chủ yếu là bản đồ cuối cùng truyền đạt một hình ảnh có thể đọc rõ ràng và có mỹ thuật. Với khái quát hóa địa đồ bảo toàn tính trong sáng và logic của biểu diễn đồ họa được đặt ưu tiên trên sự chính xác về vị trí và tính đầy đủ. Do đó, sự dịch chuyển và xác định các đối tượng “chiếm chỗ” (như một tòa nhà biểu diễn một nhóm các tòa nhà) là mềm dẻo. Khái quát hóa cơ sở dữ liệu thì ngược lại, nó tập trung vào việc rút ra các cơ sở dữ liệu thuCNTT- gọn từ các cơ sở dữ liệu nguồn. Nó có thể được tiến hành cho nhiều mục đích khác nhau: nhưCB giảm dữ liệu được kiểm soát (để tiết kiệm dung lượng và tăng hiệu quả tính toán); để rút ra các tập dữ liệu có độ chính xác và/hoặc độ phân giải giảm; hoặc như một bước tiền xử lý cho khái quát hóa địa đồ. Do khái quát hóa cơ sở dữ liệu không tạo ra kết quả đồ họa nên nó ưu tiên tính chính xác về không gian và tính đầy đủ (trong giới hạn chính xác của cơ sở dữ liệu đích) và không bao gồm ...