Giáo trình “Bản đồ học”

ội dung theo từng khu vực. Thành lập hết tất cả các nội dung ở khu vực này mới chuyển sang khu vực khác. Phương án 1 thực hiện khi các nội dung bản đồ nằm trên nhiều bản đồ tư liệu khác nhau. Phương án 2 thường áp dụng khi thành lập các bản đồ địa hình. Cũng có thể kết hợp cả 2 phương án trên. Bản gốc biên vẽ được hoàn thành ở dạng bản gốc có các hình vẽ nét và các yếu tố nội dung nền diện tích được tô màu bổ trợ (diện tích mặt nước, diện tích rừng, thực vật). Chất lượng bản gốc biên vẽ được coi là tốt nếu nó được đảm bảo: + Thành lập bản đồ bằng các ký hiệu, màu sắc gần với bản đồ cần lập. + Màu mực vẽ trên bản biên vẽ phải thuận tiện cho các công việc về ảnh ở giai đoạn sau. (Ví dụ: Để vẽ thuỷ hệ bằng màu xanh lá cây; mật độ quang học của mực vẽ phải đảm bảo). + Màu tô cho các yếu tố nền phải khó hấp thụ trên phim ảnh (Vídụ: Tô màu tím đỏ thay cho màu xanh lá cây ở các diện tích rừng). + Tuân thủ hình dạng, kích thước tất cả các ký hiệu chữ số ghi chú trên bản biên vẽ. Yếu tố quan trọng của bản biên vẽ là trình bày. Nó bao gồm: Sơ đồ bố cục, phân bố bảng chú giải, đồ thị, tên gọi đầu đề, khung bản đồ. Bản biên vẽ làm ra phải tương tự với các bản đồ đã xuất bản trước đó. Đối với các bản đồ nhiều tờ như bản đồ địa hình hay một số bản đồ chuyên đề thì cần có sơ đồ ghép mảnh, có phần tiếp biên trên các tờ bản đồ. Từ bản gốc biên vẽ, người ta tiến hành làm bản thống kê chữ số (trên bảng này chỉ ra số lượng chữ số, kiểu chữ và kích thước chữ ) để tiến hành chụp chữ hay chế bản điện tử trên máy vi tính phục vụ cho giai đoạn trình bày và chuẩn bị in. Toàn bộ quá trình thành lập bản đồ được ghi lại trong lý lịch bản đồ. Kết quả của quá trình thành lập bản đồ gồm: Các bản gốc biên vẽ, các mẫu, sơ đồ cho giai đoạn chuẩn bị in, mẫu màu, bảng thống kê chữ số, lý lịch bản đồ. 6.5. Các thiết bị kỹ thuật được sử dụng trong sản xuất bản đồ Trong quy trình sản xuất bản đồ có nhiều công đoạn chính. Ở mỗi giai đoạn có những đặc thù công việc riêng, do đó khác với các quy trình sản xuất khác, quy trình sản xuất bản đồ chỉ có thể ứng dụng các thành tựu khoa học kỹ thuật trong một số công việc nhất định nhằm tăng năng suất lao động, nâng cao chất lượng sản phẩm, rút ngắn thời gian sản xuất, thuận tiện cho việc lưu trữ, bảo quản sản phẩm,... Vấn đề đặt ra trong chương này chỉ cho chúng ta biết các khái quát chung, cụ thể chi tiết sẽ được xem xét trong môn học “Tin học ứng dụng” và “Tự động hoá sản xuất bản đồ”. Các thiết bị dùng cho thành lập bản đồ trong giai đoạn đầu tiên sản xuất bản đồ - biên tập và thành lập bản đồ: Ở giai đoạn đầu: Chuẩn bị biên tập vẫn là công việc quan trọng nhất, nó được quyết định bởi trình độ của biên tập viên bản đồ (không có máy móc nào có thể thay thế). Sản phẩm dùng của giai đoạn này là kế hoạch biên tập và các phụ lục, chỉ dẫn kèm theo. Các tư liệu bản đồ dùng để thành lập bản đồ mới có thể ở dạng bản đồ tư liệu (hình ảnh bản đồ) hay ở dạng số liệu biểu bảng, văn bản,..., để nhập vào máy tính điện tử cần phải qua quá trình số hoá tư liệu bản đồ. Số hoá tư liệu bản đồ thực chất là quá trình biến đổi các ngôn ngữ, hình ảnh thông thường sang dạng ngôn ngữ máy tính. Quá trình số hoá tư liệu bản đồ có thể được thực hiện bằng những phần mềm chuyên dụng mua của các hãng máy tính nước ngoài như: Autocad, Mapinfo, Intergraph,... trên các máy tính điện tử hoặc có thể số hoá bằng các thiết bị thủ công (Bàn số hoá). Tuỳ thuộc vào trang thiết bị của các cơ sở sản xuất, trình độ tay nghề cán bộ công nhân viên, nguồn tư liệu bản đồ, yêu cầu kỹ thuật, độ chính xác của bản đồ cần thành lập, mối liên hệ với quy trình công nghệ sản xuất tiếp theo mà người ta lựa chọn phương pháp số hoá và các phần mềm dùng để số hoá. Thí dụ đối với các tư liệu bản đồ cũ có hình ảnh không rõ ràng thì số hoá bằng bàn số hóa, các tư liệu ở dạng số, biểu bảng được nhập qua bàn phím, các tư liệu bản đồ cũng có thể được quét trên máy quét sau đó số hoá (vectơ hoá) trên máy tính bằng các phần mềm chuyên dụng. Theo đặc điểm và các tính năng kỹ thuật, các thiết bị số hoá có thể chia làm 2 nhóm chính: 1- Các thiết bị số hoá thủ công (bàn số hoá) được các hãng máy tính nước ngoài sản xuất (Mỹ, Anh, Đức,...). 2. Các trang thiết bị số hoá bán tự động và tự động: Bao gồm các máy quét (scanner) đen trắng, màu với độ phân giải khác nhau, kích thước bản vẽ từ A4 ® A0. Tư liệu bản đồ sau khi quét trên máy quét được đưa vào máy tính. Bằng các phần mềm chuyên dụng, người ta tiến hành số hoá. Tuỳ thuộc vào chất lượng hình ảnh đã quét và phần mềm sử dụng để số hoá, người ta tiến hành số hoá tự động hoặc bán tự động. Để thuận tiện cho sử dụng và lưu trữ thông tin bản đồ và cũng để tránh nhầm lẫn, bỏ sót trong quá trình số hoá bản đồ, người ta thường tiến hành tách lớp nội dung bản đồ. Việc tách lớp nội dung bản đồ phụ thuộc vào đặc điểm của tư liệu bản đồ, yêu cầu đối với bản đồ cần lập, sự thuận tiện cho sử dụng và lưu trữ, bảo quản thông tin bản đồ. Các dữ liệu thông tin bản đồ khi nhập vào máy tính điện tử thường được thể hiện dưới 2 dạng chính: + Dạng raster (tơ ram) đó là dạng lưu và thể hiện hình ảnh bản đồ bằng tập hợp các điểm ảnh có độ sáng tối, mật độ quang học và màu sắc khác nhau. Chất lượng hình ảnh phụ thuộc vào độ phân giải của máy móc thiết bị (Kích thước của một đơn vị điểm ảnh: pixel). + Dạng vectơ: Hình ảnh bản đồ là tập hợp các điểm có toạ độ xác định (x,y,z) trong một hệ tọa độ xác định và chúng có mối liên hệ mật thiết với nhau. Mỗi hình ảnh bản đồ ở dạng dữ liệu này có thể ở 3 dạng: - Điểm: Đó là các điểm riêng biệt có toạ độ xác định độc lập (x,y,z). - Đường: Đó là tập hợp của một số điểm có cùng tính chất, đặc điểm, chúng liên hệ với nhau theo một quy luật nào đó. - Vùng: Đó là một diện tích được xác định bằng một đường bao xung quanh. Những điểm nằm trong diện tích này có cùng đặc điểm và tính chất. Số hoá bản đồ là quá trình chuyển đổi hình ảnh bản đồ tư liệu (dạng rater) sang hình ảnh bản đồ cần lập (dạng vectơ). Trong quá trình số hoá, người ta có thể tiến hành biên tập, tổng quát hoá các đối tượng, hiện tượng. Việc biên tập, tổng quát hoá nội dung bản đồ có thể được thực hiện bằng nhiều cách: - Tổng quát hoá sơ bộ trước khi số hoá. - Đồng thời tổng quát hoá trong quá trình số hoá. - Tổng quát hoá sau khi số hoá. Sau khi số hoá ta mới được các yếu tố nét bản đồ, người ta dựa vào các yếu tố nét để tô màu nền bản đồ ở các diện tích cần tô. Trên máy tính điện tử có thể tạo ra 256 màu từ 3 màu cơ bản. Ba màu cơ bản này có thể chọn theo các hệ màu khác nhau (tuỳ theo màu của máy tính hay màu do phần mềm điều khiển). Việc bố trí, sắp xếp chữ số trên bản đồ dựa vào các phông chữ (kiểu, kích thước chữ) đã cài đặt trên máy tính. Các ký hiệu quy ước dùng cho các đối tượng riêng rẽ độc lập có thể lấy từ thư viện ngân hàng ký hiệu của mỗi phần mềm hay tự thiết kế (bằng cách viết các chương trình vẽ ký hiệu bằng ngôn ngữ tương thích của máy tính và phần mềm). Sau khi biên tập và thiết kế bản đồ trên máy tính điện tử người ta được bản đồ cần thành lập ở dạng số (bản đồ số). Bản đồ này có thể hiển thị trên màn hình của máy tính (để xem, kiểm tra và báo cáo) cũng có thể được ghi vào băng, đĩa từ (VCD). Nếu nối máy tính điện tử với máy vẽ (ploter) có thể in ra bản đồ trên giấy điamat, trên vật liệu ảnh (tạo ra bản đồ dạng truyền thống) hoặc nối với máy khắc tạo ra các khuôn in. Trên máy tính điện tử, nếu bản đồ được thành lập bằng phần mềm đồ hoạ Freehand, Coreldraw thì còn có khả năng nối với máy in ảnh để tạo ra các phim tách màu (phục vụ cho giai đoạn chuẩn bị in). 6.6. Thiết kế biên tập và thành lập bản đồ địa lý chung Theo phân loại bản đồ ta có 2 nhóm chính: Bản đồ địa lý chung và bản đồ chuyên đề. Bản đồ địa lý chung và atlas địa lý chung là một trong những dạng sản phẩm quan trọng của bản đồ. Trong bản đồ địa lý chung, các bản đồ có tỷ lệ ³ 1:1.000.000 được gọi là bản đồ địa hình. Việc thiết kế và thành lập bản đồ địa hình đã được quy định, tiêu chuẩn hoá trong các quy phạm, chỉ dẫn biên tập của quốc gia và được xem xét cụ thể trong môn học “Bản đồ địa lý chung”. Vì vậy, ở chương này chúng ta chỉ xem xét một số đặc điểm trong thiết kế thành lập bản đồ địa lý chung. 6.6.1. Một số yêu cầu khi thiết kế bản đồ địa lý chung Theo phân loại bản đồ địa lý ta có: A- Bản đồ địa lý chung: 1- Bản đồ địa lý chung phần đất liền (Lục địa): - Bản đồ địa hình (tỷ lệ lớn và trung bình) - Bản đồ địa hình khái quát (tỷ lệ nhỏ). - Bản đồ địa lý chung: + Tra cứu chi tiết. + Tra cứu khái quát. + Địa lý chung. 2- Bản đồ biển và đại dương: - Bản đồ địa hình thềm lục địa. - Các bản đồ biển khác và bản đồ địa hình đáy biển: + Bản đồ hàng hải. + Bản đồ độ sâu đáy biển. + Các loại bản đồ khác. B- Bản đồ chuyên đề: 1- Bản đồ tự nhiên – Các bản đồ địa lý tự nhiên 2- Bản đồ kinh tế - xã hội. C- Bản đồ chuyên đề tự nhiên – xã hội: Là kết hợp nội dung của bản đồ chuyên đề và địa lý chung. Từ cách phân loại trên ta thấy vai trò, ý nghĩa quan trọng của bản đồ địa lý chung. Trong sản xuất bản đồ thì loại sản phẩm chủ yếu là bản đồ địa lý chung. Các giai đoạn chính và dạng công việc khi thiết kế thành lập bản đồ địa lý chung là: - Xác định vùng lãnh thổ bản đồ cần thể hiện và mục đích của bản đồ. - Thiết kế cơ sở toán học. - Xác định các yếu tố nội dung bản đồ và soạn thảo các nguyên tắc tổng quát hoá nội dung. - Thiết kế phương pháp, cách thể hiện nội dung bản đồ và trình bày bản đồ. - Xác định công nghệ hoàn thành các công việc biên tập, thành lập chuẩn bị in bản đồ. Xác định vùng lãnh thổ bản đồ cần thể hiện xuất phát từ các nhiệm vụ được đặt ra, nó liên quan đến xác định ranh giới, vị trí địa lý cũng như các yếu tố của vùng lân cận. Tên gọi của lãnh thổ thể hiện đối tượng địa lý hay địa phương, đơn vị lãnh thổ của bề mặt trái đất. Nó được xác định sao cho thể hiện được đề tài của bản đồ địa lý chung. Trên các bản đồ địa lý chung cùng với số liệu bản đồ (bản đồ địa hình) bao giờ cũng có tên gọi to, rõ ràng của đối tượng chính của bản đồ có tên gọi theo ý nghĩa tự nhiên hay kinh tế xã hội. Xác định mục đích của bản đồ là xác định bản đồ làm ra để giải quyết nhiệm vụ gì? Đối tượng sử dụng bản đồ là ai? Phụ thuộc vào điều này mà người ta sẽ quyết định dạng, loại bản đồ, bản đồ tờ đơn hay trong sêri bản đồ, atlas bản đồ, chức năng của bản đồ trong số các bản đồ của atlas. Cũng từ mục đích của bản đồ mà người ta sẽ xác định các tư liệu bản đồ cần thiết, cơ sở địa lý cho các loại bản đồ khác. Hiện nay đòi hỏi đối với bản đồ địa lý chung là nâng cao tính thông tin (khả năng lưu trữ, truyền đạt, truy nhập thông tin từ bản đồ). Cụ thể hoá mục đích của bản đồ địa lý chung được thiết kế bao gồm: Các loại bản đồ và đặc điểm sử dụng chúng. Nói chung, về nguyên tắc, vấn đề thể hiện các thông tin địa hình, đảm bảo độ chính xác hình học và sự tương ứng của hình ảnh bản đồ với đối tượng thực tế là mục đích của bản đồ địa lý chung. Đặc điểm chính của thiết kế cơ sở toán học cho bản đồ địa lý chung là dựa vào mục đích bản đồ, hình dạng và kích thước vùng lãnh thổ, vị trí địa lý của nó, yêu cầu và đòi hỏi về độ biến dạng (góc, diện tích, khoảng cách); yêu cầu tối thiểu với đặc điểm sinh học của mắt để phân biệt hình ảnh. Nhiệm vụ lựa chọn phép chiếu bản đồ rất phức tạp khó khăn (vùng lãnh thổ càng rộng càng khó). Vấn đề lựa chọn phép chiếu cho bản đồ địa lý chung và các loại bản đồ được xem xét kỹ trong môn học: Toán bản đồ. Khi thiết kế nội dung bản đồ địa lý chung, người ta dựa vào loại bản đồ, mục đích bản đồ và tỷ lệ bản đồ. Giải quyết trường hợp này cần xem xét trong các trường hợp cụ thể. Ví dụ: Các bản đồ tra cứu chi tiết để giải quyết nhiệm vụ bản đồ thì phải thể hiện đầy đủ các thông tin địa hình, thể hiện khái quát địa lý tổng hợp về mối quan hệ về cấu trúc của vùng lãnh thổ, mối quan hệ của các đối tượng với nhau. (Để thể hiện địa hình người ta thường dùng đường bình độ nhưng ngoài ra còn dùng thang tầng màu địa hình, vờn bóng địa hình,...). Trên các bản đồ này tên gọi địa danh, ghi chú, chú giải cũng đóng vai trò rất quan trọng. Nói chung, để xác định loại bản đồ địa lý chung, người ta thường xem xét 2 đặc tính chính: - Tính tra cứu. - Tính khái quát. Khi thể hiện tập hợp địa lý cần phải tiến hành nghiên cứu, làm rõ các đặc điểm cơ bản của nó, từ đó xác định điều kiện và nguyên tắc tiến tới từng bước cụ thể hoá chỉ ra các đối tượng, các thành phần yếu tố của nó (trong đó có tính đến tỷ lệ bản đồ và phương pháp thể hiện). Trong trường hợp soạn thảo các phương án cho bản đồ mà nội dung chính là tập hợp địa lý chung thì khi thiết kế cũng hướng sao cho thể hiện được các đặc điểm tự nhiên (cảnh quan, dạng địa hình tự nhiên) hay các điều kiện địa lý xã hội. Đồng thời với việc xác định nội dung cơ bản người ta cũng đặt ra các nguyên tắc phản ánh các khái niệm tra cứu tương ứng với mục đích bản đồ và đặc điểm của các tư liệu bản đồ được sử dụng. Những vấn đề quan trọng trong thiết kế các bản đồ địa lý chung là: - Lựa chọn phương pháp thể hiện. - Soạn thảo ra các ký hiệu quy ước. - Giải quyết trình bày bản đồ. Khi thiết kế hệ thống ký hiệu và xác định dạng bản đồ địa lý chung theo trình bày màu sắc phải giải quyết các vấn đề sau: + Soạn thảo các phương pháp tối ưu cho mỗi yếu tố cấu thành cấu trúc không gian lãnh thổ (đường sá, điểm dân cư, thuỷ hệ,...), truyền đạt các thông tin đo được và các thông tin khác về chúng từ góc độ trực quan và theo phân loại chúng. + Phối hợp các phương pháp thể hiện khác nhau và sử dụng chúng để truyền đạt khái quát nhiều mặt nội dung bản đồ, truyền đạt mối liên hệ các đối tượng tự nhiên và kinh tế xã hội. + Đảm bảo độ đọc của bản đồ, với từng yếu tố nội dung riêng lẻ, từng ký hiệu và cả khi thể hiện tất cả, đồng thời, ở đây cần tính đến cả các ghi chú, chú giải và đặc điểm phân bố chúng. + Đảm bảo tính thẩm mỹ trong trình bày, sử dụng màu tươi, sống động hài hoà. Trong các phương pháp truyền thống thể hiện hình ảnh bản đồ của các yếu tố nội dung bản đồ địa lý (BĐĐL) chung, người ta thường dùng ảnh hàng không, ảnh vệ tinh để thể hiện mô hình địa hình. Khi thành lập bản đồ cho quảng đại quần chúng cố gắng thành lập hình ảnh sống động về cảnh quan vùng, địa phương để tăng thêm sự hấp dẫn và chú ý của người sử dụng. Thiết kế công nghệ hoàn thành các công việc thành lập BĐĐL chung liên quan đến đặc điểm của nguồn tư liệu bản đồ, khả năng sử dụng thứ tự in với vờn bóng địa hình, trình bày màu sắc. 6.6.2. Công tác chuẩn bị biên tập, đặc điểm tổ chức và phương pháp tiến hành Các công việc của giai đoạn chuẩn bị biên tập BĐĐL chung và đặc điểm của chúng gồm có: - Tập hợp, thu thập, lưu trữ và xử lý các tư liệu bản đồ và các nguồn tư liệu khác phục vụ cho sản xuất và hiệu chỉnh bản đồ. - Tiến hành các công việc thử nghiệm khoa học và một số công việc đặc trưng của công tác tổ chức - chuẩn bị. - Chuẩn bị các tài liệu biên tập khác nhau. Thu thập, lưu trữ và xử lý bản đồ, các tư liệu thống kê, tra cứu cho thành lập bản đồ địa lý chung được tiến hành thường xuyên, liên tục. Đây là một trong những nhiệm vụ của bộ phận tra cứu ở các cơ sở sản xuất bản đồ. Các tư liệu chính để thành lập bản đồ địa lý chung là các bản đồ địa lý chung tỷ lệ khác nhau, bản đồ địa hình, bản đồ hàng hải và một loạt các số liệu thống kê. Các tư liệu phụ bổ sung có thể là: Bản đồ hành chính – chính trị, giao thông, du lịch và ảnh vũ trụ, hàng không, các bài viết, sách báo, công trình khoa học, bách khoa toàn thư... Các tư liệu chính và phụ để thành lập bản đồ cần đảm bảo: Độ chính xác đối tượng trên bản đồ được thành lập; thể hiện được đặc điểm địa lý; sự đầy đủ khái quát đối tượng (tổng quát hoá); độ tin cậy và tính hiện đại của bản đồ. Hệ thống hoá nguồn tư liệu được thực hiện theo: vùng lãnh thổ, đề tài (nội dung), mục đích và năm xuất bản. Trong số các phụ lục tra cứu cho thành lập bản đồ phải kể đến các biểu bảng, sơ đồ, phụ lục khái quát và trực nhật. Ví dụ: Bảng dân cư cho biết số dân, thời gian hình thành thành phố, lăng mạc,...; sơ đồ đường sá dùng để lựa chọn, lấy bỏ các con đường thể hiện trên bản đồ... Các tư liệu này cũng có thể thu thập, yêu cầu ở thư viện, ngân hàng thông tin, trung tâm thông tin quốc gia... Đặc biệt trong tương lai, người ta có thể lấy từ hệ thống thông tin địa lý (GIS) của mỗi quốc gia, thế giới và thông qua hệ thống Internet. Thử nghiệm khoa học và soạn thảo các tài liệu biên tập có ý nghĩa rất quan trọng đối với thành lập BĐĐL chung. Trước tiên phải làm các mẫu thử nghiệm cho tờ bản đồ. Các mẫu này phải đặc trưng cho nội dung cơ bản của bản đồ, cho các nguyên tắc tổng quát hoá, trình bày bản đồ và công nghệ thành lập. Khi tiến hành thử nghiệm phải sử dụng các nguồn tư liệu, vật liệu mới, công nghệ hiện đại. Ví dụ: Dùng nguồn tư liệu ảnh vệ tinh, dùng các phần mềm chuyên dụng để thể hiện địa hình (mô hình DEM) thay cho đánh vờn bóng bằng tay. Soạn thảo tài liệu biên tập của BĐĐL chung tuân thủ theo nguyên tắc chung cho các bản đồ (xem mục 6.2 về thiết kế bản đồ) nhưng nó cũng có các đặc điểm riêng phụ thuộc vào mức độ phức tạp của tác phẩm bản đồ (bản đồ 1 tờ, bản đồ nhiều tờ hay sêri bản đồ). Đặc thù mục đích và nội dung của các tài liệu biên tập cơ bản cho các tác phẩm bản đồ lớn là khi soạn thảo các tài liệu này đồng thời giải quyết nhiệm vụ xác định các thông số và đặc điểm thành lập tác phẩm và cũng đặt ra các nguyên tắc đảm bảo hình ảnh lãnh thổ được thống nhất trên các tờ bản đồ (bản đồ nhiều tờ) hay trên mỗi bản đồ của sêri bản đồ. Công việc này được nhóm biên tập thực hiện. 6.6.3. Các yếu tố nội dung bản đồ địa lý chung, đặc điểm thành lập và tổng hợp chúng Nội dung bản đồ địa lý chung được xác định phụ thuộc vào dạng bản đồ và mục đích, tỷ lệ bản đồ. Khi thành lập cần tính đến đặc điểm hình ảnh bản đồ (gồm các đối tượng riêng lẻ và nguyên tắc tổng quát hoá chúng). Chúng ta sẽ xem xét những vấn đề chính khi thành lập từng đối tượng này: 1- Thuỷ hệ: Gồm có: Đường bờ biển, đại dương với các đặc điểm liên quan đến thuỷ triều, đến không gian của lục địa với biển, sông, kênh, hồ và các công trình có liên quan. Thể hiện đường bờ biển bằng cách giữ nguyên hay khuyếch đại các đặc trưng đường bờ, kiểu bờ (vịnh, đảo, quần đảo, dạng bờ biển). Sông được đặc trưng bằng chế độ nước (chảy thường xuyên, theo mùa, thay đổi liên tục). Người ta chỉ ra các sông suối cạn, bãi đá, cát, bãi bồi, thác, ghềnh, phần sông chảy ngầm. Trên các bản đồ tỷ lệ nhỏ thể hiện đầy đủ châu thổ, lưu vực sông lớn, truyền đạt các dạng và mật độ hệ thống sông. Phân loại các dạng lưu vực sông và xây dựng các hình ảnh đặc trưng cho cấu trúc của hệ thống sông. Kết quả là qua hệ thống sông, người ta thể hiện được ở mức độ khác nhau của đồng bằng và các đặc điểm cấu trúc của nó. Các con sông có thể thể hiện bằng một nét với lực nét thay đổi hay bằng hai nét phụ thuộc vào độ rộng của con sông ở thực địa và tỷ lệ bản đồ. Đối với hệ thống sông ngòi có mật độ khác nhau, đặc điểm địa lý lãnh thổ khác nhau sẽ có chỉ tiêu tổng quát hoá khác nhau. Các ao hồ chia ra làm hồ nước ngọt và nước mặn với đường bờ cố định, hay thay đổi theo mùa. Khi thể hiện các ao hồ phải chỉ ra được sự phân bố của chúng với các đặc điểm cơ bản của nó. Định mức để tổng quát hoá các ao hồ cũng phụ thuộc vào từng vùng, địa phương. 2- Điểm dân cư: Các dấu hiệu chung để phân loại điểm dân cư trên bản đồ địa lý chung là: Số dân, kiểu cư trú, ý nghĩa hành chính – chính trị của chúng. Chúng được đặc trưng bởi kích thước và hình dạng điểm dân cư, chữ số ghi tên gọi các điểm dân cư. Số dân được biểu diễn bằng thang bậc phân chia số dân. Kiểu cư trú chia ra: Thành phố, làng xóm cư trú kiểu thành phố và làng xóm nông thôn. Các thành phố lớn trên các bản đồ tỷ lệ lớn có thể thể hiện đúng hình dạng của nó hoặc đường viền lãnh thổ nhưng cũng có thể thể hiện theo ý nghĩa hành chính – chính trị: Thủ đô, thị xã, thị trấn,... Mạng lưới điểm dân cư và cấu trúc của nó được biểu thị trên bản đồ theo hình dạng, phân bố của chúng và theo mật độ khác nhau. Khi phân bố trên bản đồ tên gọi các điểm dân cư cần cố gắng nhấn mạnh được đặc điểm cấu trúc và mật độ. 3- Mạng lưới đường giao thông: Người ta sử dụng phân loại để đặc trưng cấu trúc mạng lưới đường sá theo dạng đường, điều kiện giao thông vận tải, chỉ ra ý nghĩa đường sá (quốc lộ, tỉnh lộ,..). Đường bộ thể hiện đường sắt và đường giao thông bộ. Trên bản đồ còn thể hiện các tuyến đường thuỷ, đường biển, cảng biển, kênh đào biển,... Ở những vùng sâu, khó khăn thể hiện cả đường mòn, đường nội bộ. Khi tổng quát hoá phải truyền đạt các đặc điểm phân bố đường sá, mật độ đường, đặt thứ tự thể hiện đường và mối liên hệ của đường với các điểm dân cư. 4- Địa hình: Trên bản đồ địa lý chung sử dụng các phương pháp khác nhau biểu thị địa hình. Phụ thuộc mục đích bản đồ và nhiệm vụ cụ thể cần thiết với đặc điểm của địa hình bề mặt trái đất mà quyết định sử dụng phương pháp nào. Khi biểu thị đặc điểm địa mạo, loại và hình dạng địa hình, loại cảnh quan, diện tích phân bố địa hình thường áp dụng phương pháp thang tầng địa hình. Bằng cách này có thể thể hiện hình dạng địa hình, biểu thị rõ ràng hướng núi, đồng bằng, đồi gò và thác... Trên cơ sở giải quyết vấn đề lựa chọn thang cắt địa hình để người ta tiến hành tô màu và khái quát hình dạng địa hình. Với mục đích truyền đạt các tính chất điển hình, đặc điểm địa hình người ta dùng thang độ cao, độ sâu với các đường bình độ chính, phụ. Địa hình dưới nước biển biểu thị bằng các đường đẳng sâu với các tầng màu và ghi chú độ sâu. Soạn thảo thang màu nền theo thang tầng độ cao sao cho đảm bảo định hướng chung về phân bố độ cao và thể hiện rõ các dạng cảnh quan quan trọng (đồng bằng, trung du, vùng núi, núi đá, núi cao,...). Khi khái quát dạng địa hình phải hợp lý về lôgic và địa lý: + Theo cấu trúc đường. + Sát nhập các đường bình độ (có tính đến mối liên hệ với thuỷ hệ,...). Đối với địa hình đặc biệt không thể hiện bằng các đường bình độ thì dùng các ký hiệu chuyên dụng (đất sụp lở, núi lửa, núi đá, sông cạn,...). Khi dùng các ký hiệu này phải kết hợp ghi chú độ cao, độ sâu. Các đường bình độ không dùng kết hợp thang tầng màu độ cao, được dùng cho các bản đồ địa lý chung dạng nền cơ sở. Trong một số trường hợp, người ta không dùng đường bình độ mà chỉ dùng thang tầng màu độ cao và vờn bóng để thể hiện một cách khái quát địa hình. 5- Lớp phủ thực vật và thổ nhưỡng: Trên các bản đồ tỷ lệ nhỏ thường thể hiện rừng, cát, đầm lầy,... Biểu thị rừng thường kết hợp với vờn bóng địa hình hay hình vẽ các đường bình độ. Các cồn cát, bãi đá, bãi san hô, đầm lầy cũng được thể hiện trên bản đồ. Khi tổng hợp hoá các đối tượng này cần biểu thị được diện tích tương đối của chúng, có thể bằng đường bao bọc hay sự phân bố của các đối tượng riêng lẻ và các mối liên hệ không gian của chúng với các yếu tố nội dung khác. Trên bản đồ biểu thị ranh giới của rừng quốc gia, khu bảo tồn thiên nhiên,... 6- Ranh giới: Trên bản đồ thể hiện biên giới quốc gia, thủ đô, tên quốc gia. Trong mỗi quốc gia thể hiện mức phân chia hành chính. Đường ranh giới phải chính xác tới mức tối đa theo tỷ lệ bản đồ. Mỗi loại đường ranh giới được biểu thị bằng các ký hiệu tương ứng ý nghĩa của nó. 7- Tên gọi địa lý: Khi bố trí chúng trên bản đồ phải giải quyết một loại nhiệm vụ: mối liên quan với đối tượng (cấu trúc, chức năng tra cứu, truyền đạt các đặc điểm khác của đối tượng). Nhiệm vụ đặc biệt nữa là: phiên âm tên gọi và thành lập các chỉ dẫn sử dụng (đối với atlas, bản đồ phức tạp). Các phương pháp thành lập bản đồ địa lý chung được phân ra: + Theo tỷ lệ bản gốc biên vẽ, bản đồ được in. + Theo phương pháp đưa hình ảnh từ bản đồ tư liệu lên bản gốc. + Theo thứ tự thực hiện công việc. Phương pháp cơ bản đưa hình ảnh từ bản đồ tư liệu lên bản gốc là phương pháp cơ ảnh. Tuy nhiên, trong một số trường hợp phải chuyển đổi phép chiếu và thỉnh thoảng để chuyển hình ảnh từ bản đồ tư liệu lên bản gốc người ta dùng phương pháp theo lưới ô vuông. Khi thành lập thường lập bản gốc các đối tượng: yếu tố nét, vờn bóng địa hình, ghi chú chú giải và các makét các yếu tố nền. Khi đó, người ta thường dùng các nguyên liệu: bản nhựa trong (điamát) để có thể tách thành lập và dùng phương pháp phối kết hợp đảm bảo hiệu quả của sơ đồ công nghệ và nâng cao chất lượng công việc. Khi sử dụng các tư liệu bản đồ khác nhau có tỷ lệ lớn hơn, công việc thành lập bản đồ có thể tiến hành ở tỷ lệ của bản đồ tư liệu và đồng thời tổng quát hoá hình vẽ luôn. Đặc biệt là đối với địa hình và thuỷ hệ, khi đó tiến hành lựa chọn chi tiết các dạng điển hình, đặc trưng. Trước khi thành lập người thực hiện phải nghiên cứu kỹ vùng lãnh thổ thể hiện, đặc điểm địa lý của nó, các tư liệu bản đồ và các tài liệu biên tập. Khi thành lập từng yếu tố, từng đối tượng cần tính đến mối liên hệ của nó với các đối tượng khác. Khi chuẩn bị in, người ta áp dụng nhiều phương pháp khác nhau, sơ đồ công nghệ chuẩn bị bản gốc thanh vẽ khác nhau (trên giấy, trên điamát, màng khắc,...). Ứng dụng các công nghệ hiện đại có thể đồng thời thành lập ra bản gốc biên vẽ, bản gốc thanh vẽ hay bỏ qua giai đoạn thanh vẽ (đặc biệt là đối với công nghệ bản đồ số). 6.7. Thiết kế biên tập và thành lập bản đồ chuyên đề Hiện nay, bản đồ chuyên đề (BĐCĐ) rất đa dạng phong phú về nội dung và mục đích sử dụng bản đồ. Nó phản ánh các hiện tượng, đối tượng tự nhiên, kinh tế, xã hội. Bản đồ chuyên đề được thiết kế và thành lập bởi: - Cơ quan Trắc địa - bản đồ quốc gia (thuộc Tổng cục địa chính) đảm bảo đáp ứng yêu cầu của nền kinh tế. - Các cơ quan, tổ chức chuyên ngành để giải quyết các nhiệm vụ cụ thể đặt ra đối với ngành. Nói chung, cơ sở để thiết kế BĐCĐ là sử dụng các phương pháp khoa học, các mô hình toán học, các phương pháp tiến dẫn hệ thống, tổng hợp, phương pháp mô hình hoá để biểu thị đối tượng, hiện tượng. Sự phát triển của bản đồ học chuyên đề và tổng hợp trong giai đoạn hiện đại là dựa trên nền tảng của soạn thảo các lý thuyết chung và các tài liệu định mức kỹ thuật cụ thể. Khi tổ chức hợp tác, cộng tác, người ta chia ra các giai đoạn chính: - Theo thành lập BĐCĐ. - Đặt ra các kết quả định trước, đã tính sẵn và các yêu cầu đối với chúng. - Các dạng tham gia thực hiện của các cơ quan có liên quan. Để thực hiện thuận lợi và đáp ứng các yêu cầu, đòi hỏi với BĐCĐ tốt nhất là dùng các bản đồ địa hình làm bản đồ tư liệu, lấy nền cơ sở địa lý từ bản đồ địa hình, bản đồ địa lý chung, trên đó người ta thể hiện các nội dung chuyên đề, chuyên ngành. 6.7.1. Bản đồ chuyên đề và nguyên tắc phân loại chúng BĐCĐ biểu thị các hiện tượng tự nhiên, kinh tế xã hội và sự kết hợp giữa chúng. Đề tài bản đồ xác định mức độ đầy đủ chi tiết khác nhau của nội dung bản đồ chuyên đề (theo đề tài cụ thể). Ngoài ra, trên các BĐCĐ bao giờ cũng phải xác định mức độ thể hiện các tập hợp địa lý (nền cơ sở địa lý), để trên đó thể hiện các đối tượng, hiện tượng chuyên đề. Ý nghĩa chính của BĐCĐ là đảm bảo cung cấp cho người sử dụng các thông tin chuyên đề về môi trường tự nhiên và các đối tượng kinh tế xã hội để giải quyết các nhiệm vụ khoa học hay kinh tế quốc dân, hay để truyền đạt các hiểu biết về thế giới quanh ta. Trên bản đồ chuyên đề cần biểu thị mức độ kiến thức hiện đại về các đối tượng, hiện tượng tương ứng với các ngành khoa học. Mức độ đầy đủ, chi tiết nội dung bản đồ cần tương ứng với tỷ lệ và mục đích bản đồ. Sự phát triển và tiến bộ không ngừng của bản đồ học chuyên đề đảm bảo điều kiện tối ưu giải quyết các nhiệm vụ chuyên ngành. Từ đó cũng xuất hiện các thuật ngữ mới: BĐCĐ chuyên ngành. Sự đa dạng phong phú của BĐCĐ là điều kiện để phân loại và xác định các dạng, loại BĐCĐ. Khi thiết kế BĐCĐ cần xem xét đến mối liên hệ của chúng với các bản đồ địa lý chung. BĐCĐ có thể phân loại như sau: - Theo nội dung (đề tài). - Theo các phương pháp thể hiện. - Theo mục đích sử dụng. - Theo tỷ lệ và vùng lãnh thổ bản đồ thể hiện. Theo nội dung, BĐCĐ được chia nhóm: theo các yếu tố môi trường tự nhiên và các hiện tượng kinh tế, xã hội; theo khoa học mà chúng được dùng để nghiên cứu. Theo phương pháp thể hiện, trên bản đồ chuyên đề có thể dùng các phương pháp thể hiện khác nhau: đường đẳng trị, nền chất lượng, nền đồ giải... Theo các chỉ số, đặc trưng chất lượng, số lượng của đối tượng, hiện tượng, chúng biểu thị nhiều mặt của đối tượng hiện tượng cần nghiên cứu: cấu trúc hiện tượng, phân bố đối tượng, mối liên quan của chúng, động thái của chúng,... Theo mục đích sử dụng, BĐCĐ được phân loại theo các dấu hiệu sau: + Bản đồ khai thác và đánh giá. + Bản đồ kế hoạch hoá. + Bản đồ dự báo... Theo tỷ lệ và vùng lãnh thổ bản đồ thể hiện, BĐCĐ được phân loại theo nguyên tắc chung cho bản đồ địa lý chung. Nói chung, việc phân loại các BĐCĐ đã được đề cập tương đối kỹ trong phần phân loại bản đồ và atlas. 6.7.2. Các đặc điểm chính khi thiết kế và thành lập bản đồ chuyên đề A/ Đặc điểm thiết kế bản đồ chuyên đề: Khi thành lập BĐCĐ có rất nhiều vấn đề có liên quan cần phải giải quyết: mục đích, đề tài, thể loại bản đồ... Trong mối liên hệ đó, thiết kế khoa học kỹ thuật BĐCĐ gồm các giai đoạn và công việc sau: - Soạn thảo đề tài và mục đích bản đồ. - Thiết kế cơ sở toán học bản đồ. - Xác định các yếu tố nội dung bản đồ và các nguyên tắc tổng quát hoá chúng. - Lựa chọn phương pháp biểu thị và thiết kế hệ thống ký hiệu. - Soạn thảo bản chú giải cho BĐCĐ. - Thiết kế phần trình bày bản đồ. - Soạn thảo các makét và các tư liệu nội dung chuyên đề. - Xác định công nghệ thực hiện các công việc biên tập và thành lập, chuẩn bị in bản đồ. Các bản đồ chuyên đề mới được thành lập theo một loạt hướng sau: - Biểu thị các lĩnh vực mới của môi trường quanh ta; mở rộng khái niệm chuyên đề trên cơ sở áp dụng các phương pháp mới, công nghệ mới. - Soạn thảo nguồn bản đồ mới, thiết kế các BĐCĐ với lượng thông tin lớn, các loại bản đồ mới theo mục đích sử dụng và hình thức trình bày. Xác định đề tài và mục đích bản đồ được thực hiện để đáp ứng yêu cầu sử dụng của các ngành cụ thể nền kinh tế quốc dân, khoa học và văn hoá. Lựa chọn đề tài là đặt ra, xác định tập hợp các đối tượng, hiện tượng cần thể hiện trên bản đồ và ý tưởng, ý nghĩa của hình ảnh bản đồ. Công việc này liên quan chặt chẽ với xác định kiểu, loại bản đồ và mục đích bản đồ để từ đó xác định tên gọi của bản đồ. Nguyên tắc hệ thống trong bản đồ học chuyên đề cho phép xác định vị trí của bản đồ trong tập bản đồ hay sêri bản đồ. Mục đích của bản đồ để xác định đặc điểm và lĩnh vực sử dụng bản đồ, yêu cầu về độ chính xác và các phương tiện biểu thị. Đề tài của bản đồ phụ, đồ thị, biểu đồ, các khái niệm khác về bản đồ, sơ đồ bố cục bản đồ,... Thiết kế cơ sở toán học cho bản đồ là lựa chọn cho nó phép chiếu bản đồ, tỷ lệ và bố cục bản đồ,... Phép chiếu bản đồ được chọn tương ứng với mục đích, nội dung, đặc điểm địa lý vùng lãnh thổ. Thông thường người ta chọn phép chiếu bản đồ trong số các phép chiếu có sẵn. Tốt nhất là sử dụng được các phép chiếu của bản đồ địa lý chung hay bản đồ địa hình tư liệu. Khi đó chỉ còn soạn thảo bố cục BĐCĐ theo sự phân chia hành chính, lãnh thổ, theo phân vùng địa lý tự nhiên hay kinh tế - xã hội. Trên bố cục BĐCĐ còn phải chú ý bố trí cho các bảng biểu, đồ thị, tranh ảnh,... Trong sản xuất bản đồ khi soạn thảo bố cục bản đồ cũng đồng thời xác định luôn kích thước của bản đồ có tính đến khả năng công nghệ in ấn xuất bản và các thông số kinh tế - kỹ thuật. Xác định các yếu tố nội dung BĐCĐ là một trong các giai đoạn chính của thiết kế BĐCĐ. Để giải quyết vấn đề này người ta đặt ra 3 nhiệm vụ liên quan với nhau: 1- Xác định nguyên tắc biểu thị thống nhất từ chung đến riêng. Đặt ra các nhân tố đặc trưng cho tác phẩm bản đồ như một hệ thống thống nhất còn các yếu tố nội dung là các thành phần tạo nên hệ thống này. Với mục đích đó đòi hỏi phải: + Nghiên cứu các đối tượng và hiện tượng, cấu trúc của chúng và các chỉ số cơ bản, các yếu tố trong mỗi đối tượng, hiện tượng; trạng thái và động thái phát triển của các đối tượng, hiện tượng này. + Làm rõ đặc điểm phân bố chúng, xác định đơn vị phân chia lãnh thổ. + Xác định mối liên hệ của các đối tượng, hiện tượng phân chia chúng cụ thể chi tiết, xác định các đặc điểm giá trị, đánh giá, tổng hợp của các đối tượng, hiện tượng. 2- Đặt ra cách phân loại các đối tượng, hiện tượng được thể hiện, những chỉ số đặc trưng của chúng, nguyên tắc khái quát các khái niệm, lựa chọn thang bậc tương ứng. 3- Xác định mức độ đầy đủ và chi tiết cần thiết khi thể hiện các đối tượng, hiện tượng, đặt chỉ tiêu định mức lựa chọn các yếu tố nội dung. Khi soạn thảo các yếu tố địa lý cần chọn các yếu tố đặc trưng cho hiện trạng địa hình, điều kiện địa lý và đặc điểm lãnh thổ. Trong sơ đồ công nghệ, việc thành lập cơ sở địa lý có thể làm riêng. Để chuẩn bị nền cơ sở địa lý có thể dùng bản đồ địa hình và các dẫn xuất của nó, bản đồ địa lý chung trong đó bao gồm cả: Bản đồ nền, bình đồ ảnh, bản đồ biển và các loại bản đồ khác. Trên bản đồ, hình ảnh của các yếu tố tập hợp địa lý đảm bảo các thông tin chuyên đề có tính không gian và định vị: Chúng cho ta biết sự định hướng, vị trí địa lý của các đối tượng, hiện tượng. Ngoài ra người ta còn xác định khối lượng tên gọi, ghi chú, chữ số cần thiết phân bố trên bản đồ. Kết quả của thiết kế BĐCĐ là chỉ ra các yếu tố nội dung, phân loại chúng và phác thảo chú giải bản đồ, sơ đồ biên tập, các makét, các chỉ dẫn tổng quát hoá (nằm trong kế hoạch biên tập bản đồ). Lựa chọn phương pháp biểu thị bản đồ, thiết kế hệ thống ký hiệu có ý nghĩa quan trọng trong thành lập BĐCĐ. Trên các bản đồ này, chúng ta bắt gặp tất cả các phương pháp cơ bản thể hiện bản đồ và dạng biến điệu, kết hợp giữa chúng. Lựa chọn và áp dụng cách biểu thị các đối tượng, hiện tượng nghĩa là: - Đặt ra nguyên tắc mô hình hoá toán học cấu trúc không gian – lãnh thổ các đối tượng và các yếu tố của nó cũng như cụ thể hoá, chi tiết hoá các thông tin địa hình, định vị. - Chọn dạng hệ thống ký hiệu để thể hiện các thông tin chất lượng và một số đặc tính không gian, xác định các thông số của ký hiệu và truyền đạt chúng trong các yếu tố cấu trúc để tương ứng với thông tin. - Xác định nguyên tắc kết hợp trong biểu thị các đối tượng, hiện tượng của các yếu tố cấu trúc thành phần (số lượng và chất lượng). Soạn thảo thiết kế bản chú giải BĐCĐ được thực hiện trong toàn bộ quá trình chuẩn bị biên tập. Bước đầu tiên của sơ thảo, phác thảo bảng chú giải là nhóm các đối tượng và phân loại chúng, soạn thảo hệ thống ký hiệu đồng thời với việc lựa chọn phương pháp biểu thị cho bản đồ. Khi kết thúc thiết kế phải bố trí, sắp xếp nó trong khung, trên diện tích của bản đồ. Bảng chú giải được dùng khi sử dụng bản đồ. Bảng chú giải cũng có thể được soạn thảo như một tài liệu cho quá trình thành lập bản đồ. Bảng chú giải được sử dụng khi thiết kế nội dung bản đồ, bản thân nó là kết quả của quá trình thiết kế nó. Bảng chú giải dùng để đọc và phân tích BĐCĐ. Bảng ký hiệu quy ước là tài liệu đồ hoạ bắt buộc phải có trong thiết kế kỹ thuật bản đồ. Khi soạn thảo bảng chú giải, mẫu tổng quát hoá, trích mảnh bản đồ đồng thời người ta cũng thiết kế trình bày bản đồ, đặt ra các quyết định có tính nguyên tắc với bản đồ. Còn phần thực hiện trình bày bản đồ có thể được hoàn thiện ở giai đoạn sản xuất sau. Nhưng ở đây cũng vẫn phải tiến hành các thử nghiệm để chọn ra phương án tối ưu về thể hiện đường nét và màu sắc trong trình bày bản đồ. Như vậy, để lựa chọn được hướng giải quyết tối ưu trong thiết kế BĐCĐ cần dựa trên cơ sở: - Thực hiện các công việc nghiên cứu, biên tập và thử nghiệm từng bước trong quá trình soạn thảo nội dung bản đồ và trình bày màu sắc. - Tiến hành xử lý các tư liệu nội dung chuyên đề và cơ sở địa lý để rút ngắn và hoàn thành công nghệ của các giai đoạn thành lập bản gốc và chuẩn bị in bản đồ. B/ Đặc điểm thành lập BĐCĐ: Những đặc điểm chính của thành lập BĐCĐ gồm có: - Trên bản gốc biên vẽ (bản gốc tác giả) người ta nhận được hình ảnh nội dung chuyên đề và các yếu tố đặc điểm địa lý. - Các bản gốc nội dung chuyên đề là sản phẩm của các cơ quan khác nhau, tổ chức khác nhau (không thuộc ngành bản đồ) do đó đòi hỏi ở mức độ khác nhau. Bản gốc biên vẽ có thể thành lập ở dạng tách riêng (bản gốc nội dung chuyên đề + nền cơ sở địa lý) hay tổng hợp. Thành lập các bản gốc nội dung chuyên đề có thể là các cơ quan chuyên ngành và phi bản đồ hay các cơ quan thuộc chuyên ngành trắc địa - bản đồ. Không phụ thuộc là BĐCĐ được thành lập ở đâu, những bản gốc này phải thành lập trên phép chiếu bản đồ đã xác định, bằng hệ thống ký hiệu quy ước và nội dung nền, nét cần phải tương ứng với bảng chú giải đã soạn thảo. Những yêu cầu này là tiêu chuẩn, là bắt buộc đối với tác phẩm bản đồ. Trong thực tế các bản gốc nội dung chuyên đề có thể chưa đáp ứng được yêu cầu đã nêu trên thì trong qúa trình thành lập bản gốc biên vẽ hay chuẩn bị in bản đồ người ta có thể tiến hành chỉnh sửa cho đáp ứng yêu cầu bản đồ (phép chiếu, kích thước ký hiệu, màu sắc trình bày,...). Nếu chất lượng bản gốc nội dung chuyên đề không tốt (chất lượng đồ hoạ kém, nội dung không chính xác,...), không thể sử dụng được, chỉ có thể trả lại và yêu cầu cung cấp các tư liệu khác cho thành lập BĐCĐ. Cơ quan bản đồ có thể đặt hàng, yêu cầu với các cơ quan hữu quan và bộ phận cung cấp tư liệu để thực hiện các công việc sau: - Tiếp nhận các bản gốc nội dung chuyên đề thể hiện chính xác vị trí không gian của đối tượng và được thành lập bằng hệ thống ký hiệu đã xác định nhưng có thể khác các thông số cần cho bản đồ mới (phép chiếu, kích thước ký hiệu,...). - Tiếp nhận các xử lý sơ bộ các bản gốc nội dung chuyên đề. Việc lựa chọn sơ đồ công nghệ thực hiện các công việc dựa trên cơ sở xác định chỉ dẫn thành lập đã nêu trên (thành lập bản gốc tách hay tổng hợp, sử dụng các bản gốc nội dung chuyên đề đã xử lý hay chỉ dùng các makét, sơ đồ). Chuẩn bị in và in BĐCĐ thông thường được thực hiện theo sơ đồ công nghệ. Theo khả năng có thể chuẩn bị bản gốc thanh vẽ trên điamát, trên màng khắc hay dựa trên kết quả thành lập bản đồ số trên máy tính điện tử. Đặc điểm của thành lập BĐCĐ là áp dụng, sử dụng một số lượng màu lớn trong thành lập, chuẩn bị in và in bản đồ, do đó cần nhiều bản gốc thanh vẽ, các phụ lục kèm theo và công việc in càng phức tạp khi nội dung BĐCĐ phức tạp, phong phú. 6.7.3. Đặc điểm thiết kế và thành lập bản đồ chuyên đề bằng tư liệu ảnh vệ tinh Vào những thập kỷ 70, công việc thăm dò và nghiên cứu vũ trụ đã có những bước tiến nhảy vọt. Các kết quả của nó đã được áp dụng vào các lĩnh vực khác nhau trong khoa học, kinh tế sản xuất và quốc phòng. Trong khoa học trắc địa - bản đồ, các ảnh vũ trụ, ảnh vệ tinh ngày càng có nhiều ứng dụng trong nghiên cứu khoa học và thực tế sản xuất bản đồ. Sử dụng ảnh vũ trụ trong sản xuất và hiệu chỉnh bản đồ là một trong những phương hướng phát triển mới của bản đồ học. Nó được phát triển toàn diện cùng với những thành tựu của khoa học điện tử, viễn thông, điều khiển học,... Hiện nay, ảnh vũ trụ có thể nhận được từ 2 hệ thống khác nhau: - Hệ thống chụp ảnh (trên các vật liệu ảnh). - Hệ thống phi chụp ảnh (sử dụng các sóng vô tuyến, tia hồng ngoại, tia lazer, tia quét để nhận ảnh theo nguyên tắc thu phát). Các ảnh vũ trụ có độ phân giải cao, sẽ có độ biến dạng hình học ít hơn, cung cấp các thông tin tốt hơn và có tính đo được cao hơn. Để có được các tấm ảnh này người ta phải sử dụng các máy ảnh chuyên dụng nhiều kênh. Máy ảnh nhiều kênh này dùng để chụp ảnh đồng thời nhiều vùng quang phổ khác nhau. Để nhận được ảnh ở vùng sóng hồng ngoại, người ta dùng máy chụp ảnh, còn sóng trung bình và dài – sóng vô tuyến truyền hình. Cách thu nhận ảnh và các nguyên tắc thu nhận ảnh bằng các thiết bị chuyên dụng khác nhau ta có thể xem trong chương trình “Trắc địa ảnh”. Ở đây, chúng ta chỉ xem xét một số yếu tố, nhân tố sử dụng ảnh vũ trụ để thành lập bản đồ bề mặt trái đất, các hành tinh. Sử dụng ảnh vũ trụ trong khoa học Trắc địa - bản đồ cần phải giải quyết một số vấn đề sau: Thu nhận các ảnh vũ trụ chất lượng cao. Thành lập và tăng dày các điểm khống chế cần thiết cho thực hiện các công việc đo vẽ ảnh và bản đồ. Nghiên cứu hiệu quả sử dụng ảnh vũ trụ. Nghiên cứu các tính chất hình học, thể hiện hình ảnh, soạn thảo phương pháp điều vẽ. Soạn thảo phương pháp xác định toạ độ và biến đổi ảnh vũ trụ. Soạn thảo các vấn đề về phương pháp luận bản đồ hoá trái đất và các hành tinh (nghiên cứu đặc điểm bề mặt, soạn thảo cơ sở toán học, xác định các dạng bản đồ và nội dung của chúng...). Nhiệm vụ của công tác bản đồ sử dụng ảnh vũ trụ là: Soạn thảo các phương pháp biến đổi ảnh vũ trụ lên phép chiếu bản đồ đã lựa chọn. Xác định hệ thống toạ độ. Xử lý ảnh để chất lượng ảnh tốt hơn bằng các thiết bị chuyên dụng và các công nghệ ảnh số. Biến đổi các hình ảnh nửa tông sang dạng đường nét. Soạn thảo các phương pháp điều vẽ, đoán đọc ảnh để nhận được khối lượng thông tin lớn nhất từ ảnh. Các phương pháp sử dụng và biến đổi ảnh vũ trụ: Các ảnh vũ trụ có thể được sử dụng ở dạng bình đồ ảnh, sơ đồ ảnh bằng cách xử lý chúng trên các máy đo vẽ ảnh. Theo ảnh vũ trụ, người ta nhận biết các đối tượng và xác định toạ độ của chúng, chuyển chúng lên hình ảnh bản đồ. Xác định tọa độ của các đối tượng đã nhận biết bằng phương pháp phân tích, đồ hoạ, phân tích đồ hoạ. Nó có thể xảy ra 2 trường hợp: Các yếu tố định hướng của ảnh dễ nhận biết hoặc đã được xác định trước. Không có các yếu tố định hướng. Dùng công thức biến đổi xác định toạ độ các điểm định hướng từ toạ độ của các điểm khống chế cho trước. Trên mỗi tấm ảnh ít nhất người ta cũng phải xác định được 3 – 4 điểm khống chế, định hướng. Sau khi có các điểm khống chế, định hướng trên các ảnh vũ trụ người ta tiến hành nắn ảnh. Nắn ảnh là biến đồi hình ảnh trên ảnh vũ trụ lên phép chiếu bản đồ đã chọn. Công việc nắn ảnh được tiến hành trên các thiết bị chuyên dụng, máy tính điện tử và các phần mềm chuyên dụng. Công việc nắn ảnh hoàn thành, dựa theo các phương pháp điều vẽ, đoán đọc ảnh để người ta chính xác hoá và chuyển đổi hình ảnh từ ảnh vũ trụ sang hình ảnh bản đồ. Nói chung, công việc sử dụng ảnh vũ trụ để đo vẽ và làm ảnh bản đồ là công việc rất khó khăn phức tạp bởi vì phép chiếu dùng cho ảnh vũ trụ là phép chiếu tự do, dẫn xuất (độ biến dạng về góc, độ dài, diện tích lớn). Chính vì thế, hiện nay người ta mới chỉ sử dụng ảnh vệ tinh, vũ trụ để thành lập các bản đồ tỷ lệ nhỏ và một số ở tỷ lệ trung bình với các vùng có nội dung không quá phức tạp. ***** CHƯƠNG 7: SỬ DỤNG BẢN ĐỒ 7.1. Khái niệm chung Sử dụng bản đồ - đó là một bộ phận của bản đồ học, trong đó nghiên cứu những đặc điểm và phương hướng sử dụng các tác phẩm bản đồ (bản đồ, tập bản đồ…) trong các phạm vi khác nhau của hoạt động thực tiễn, nghiên cứu khoa học, thiết lập các phương pháp sử dụng bản đồ, đánh giá độ tin cậy và độ chính xác của các kết quả thu nhận được từ bản đồ. Mục đích của sử dụng bản đồ chính là để nhận thức thực tế khách quan nhằm thu được từ bản đồ những đặc trưng chất lượng và số lượng của hiện tượng được biểu thị trên bản đồ; nghiên cứu những mối quan hệ tương tác và động thái của các hiện tượng; dự đoán sự xuất hiện, sự phân bố và phát triển của chúng. Bản đồ được sử dụng trong tất cả các ngành khoa học về trái đất và trong nhiều khoa học xã hội, trong quy hoạch, trong xây dựng và trong các ngành kinh tế. 7.2. Các phương pháp xác định một số yếu tố trên bản đồ 1. Mô tả theo bản đồ Đó là sự trình bày ở dạng bài viết các kết quả phân tích về chất lượng của các hiện tượng và quá trình thể hiện trên bản đồ. 2. Các phương pháp đồ giải Đó là phương pháp dựng theo bản đồ các lát cắt, mặt cắt, đồ thị, biểu đồ và những mô hình hình vẽ hai chiều và ba chiều khác. 3. Các phương pháp đồ giải, giải tích Là phương pháp đo trên bản đồ các toạ độ, độ dài, độ cao, diện tích, thể tích, góc và từ đó tính toán được chỉ số hình thái và cấu trúc của các đối tượng và hiện tượng. Các phương pháp đồ giải giải tích bao gồm các phương pháp đo đạc bản đồ và các phương pháp đo đạc hình thái. 4. Các phương pháp lập mô hình bản đồ toán Đó là những phương pháp dựng và phân tích các mô hình toán học dựa theo các số liệu thu nhận được từ bản đồ và lập ra các bản đồ dẫn xuất mới trên cơ sở mô hình toán học đó. Trong thực tế, các phương pháp nói trên thường được sử dụng kết hợp, ví dụ: sự phân tích có thể được bắt đầu bằng mô tả hiện tượng theo bản đồ, tiếp theo tiến hành đo đạc trên bản đồ và kết thúc ở việc lập mô hình bản đồ toán. Theo mức độ cơ giới hoá và tự động hoá, các phương pháp sử dụng bản đồ được phân ra thành 4 nhóm sau: 1/ Phân tích trực quan Bao gồm đọc bản đồ, so sánh trực quan và đánh giá trực quan các đối tượng. 2/ Phân tích bằng dụng cụ Đó là việc sử dụng các dụng cụ đo và các trang bị cơ học (compa đo, các ô lưới, máy đo diện tích…) trong sử dụng bản đồ. 3/ Các phương pháp nửa tự động Đó là việc ứng dụng máy tính điện tử và các thiết bị tự động để thu nhận, tính toán, phân tích các số liệu từ bản đồ có sự kết hợp với phân tích trực quan và phân tích bằng dụng cụ thông thường. 4/ Tự động hoá nghiên cứu bản đồ Đó là việc tự động hoá hoàn toàn quá trình sử dụng bản đồ. 7.3. Xác định một số chỉ tiêu hình thái Đo đạc hình thái là một phần của hình thái học mà nội dung chủ yếu của nó là nghiên cứu các đặc trưng số lượng của dáng đất. Từ các kết quả thu được bằng các phương pháp đo đạc bản đồ, người ta có thể tính được các chỉ số khác nhau đặc trưng cho hình thái và cấu trúc của các đối tượng, ví dụ như sự cắt xẻ của dáng đất, độ cao trung bình, góc nghiêng trung bình, độ cong của các đường nét v.v… Dưới đây giới thiệu một số chỉ số đo đạc hình thái cơ bản: 1. Các chỉ số cắt xẻ bề mặt Sự cắt xẻ bề mặt được đặc trưng bằng hai chỉ số: cắt xẻ đứng và cắt xẻ ngang. a. Chỉ số cắt xẻ đứng: Sự cắt xẻ của bề mặt theo chiều đứng thì được đặc trưng bằng biên độ độ cao trong phạm vi của một khu vực nào đó: hmax = Hmax - Hmin Tính toán chỉ số cắt xẻ đứng có thể theo từng đơn vị phân ở lãnh thổ (ví dụ theo từng lưu vực sông hoặc theo mạng lưới ô vuông v.v…) Trị số hmax có thể được gắn cho điểm trung tâm của đơn vị lãnh thổ, từ đó có thể lập được bản đồ cắt xẻ đứng được thể hiện bằng phương pháp đồ giải hoặc phương pháp đường đẳng trị. b. Chỉ số cắt xẻ ngang: Cắt xẻ ngang được đặc trưng bằng mật độ cắt xẻ D của bề mặt, xác định theo công thức sau: Trong đó: l- tổng độ dài của các đường cắt xẻ P- diện tích của khu vực Đối với bề mặt dáng đất, các đường phân thuỷ và các đường thuỷ chính là các đường cắt xẻ. Chỉ số cắt sẻ ngang được tính theo từng vùng tự nhiên, theo các lưu vực sông hoặc theo ô lưới. Trong nhiều trường hợp người ta tính riêng mật độ của lưới sông ngòi: hay Trong đó: P- diện tích của khu vực. tổng độ dài của sông ngòi trong khu vực. 2. Độ cao trung bình Độ cao trung bình của bề mặt thường được xác định theo công thức: Trong đó: H1 là độ cao của các điểm được phân bố đều trên bề mặt. 3. Góc nghiêng trung bình Góc nghiêng trung bình của bề mặt được tính theo công thức sau: Trong đó: - () là tổng độ dài của các đường bình độ trong khu vực. - h là khoảng cao đều. - P là diện tích của khu vực. 4. Độ cong của các đường cong Trong nhiều trường hợp, người ta dựa trên bản đồ để nghiên cứu độ cong của các yếu tố đường nét (ví dụ như sông ngòi, bờ biển). Để xác định độ cong thì có thể dùng ba loại chỉ số sau đây: a. Độ cong tương đối: Đó là tỉ số giữa độ dài (l) của đường cong và độ dài (s) của đường bao đều đặn (hình 7.1). b. Độ cong của hình dạng chung: Đó là tỉ số giữa độ dài (s) của đường bao và độ dài (d) của đoạn thẳng nối điểm đầu và điểm cuối của đường cong: Hình 7.1 ~hình 48 T155_BG BĐH c. Độ cong chung: Độ cong chung được tính theo công thức sau đây: Trong 3 chỉ số độ cong nói trên, chỉ số độ cong tương đối được sử dụng nhiều hơn vì nó phản ánh khách quan sự uốn cong của đường nét. Ngoài các chỉ số hình thái nói trên, còn có nhiều chỉ số hình thái khác. 7.4. Độ chính xác của bản đồ và độ chính xác kỹ thuật Trong thực tế sử dụng bản đồ, vấn đề đánh giá độ chính xác và độ tin cậy của các kết quả nghiên cứu là đặc biệt quan trọng và phức tạp. Chính mục đích và nhiệm vụ nghiên cứu đặt ra những yêu cầu đối với độ chính xác của kết quả nghiên cứu. Xuất phát từ những yêu cầu đó người ta tiến hành lựa chọn các tài liệu bản đồ gốc, các biện pháp kỹ thuật, phương pháp nghiên cứu v.v… Độ chính xác bản đồ, độ chính xác kỹ thuật là những nhân tố ảnh hưởng trực tiếp đến độ chính xác của kết quả nghiên cứu. 1. Độ chính xác bản đồ Độ chính xác bản đồ là chỉ số đặc trưng cho độ chính xác xác định các trị số lượng trên bản đồ bằng các dụng cụ lý tưởng và trong những điều kiện lý tưởng. Đối với các bản đồ địa hình tỷ lệ lớn và trung bình, sai số trung phương vị trí mặt bằng của điểm đường viền được tính theo công thức: Trong đó: là các sai số thành phần n- là số các sai số Các sai số thành phần là các sai số nảy sinh ra trong các giai đoạn khác nhau của quá trình sản xuất bản đồ, kể từ giai đoạn đo khống chế cho tới khi in xong bản đồ. Ngoài ra còn bao gồm sai số do sự co giãn của giấy. Tương tự như vậy ta có công thức tính sai số độ cao là: Trên các bản đồ tỷ lệ lớn và trung bình thì sai số trung phương vị trí mặt bằng mL ở trong phạm vi 0,5 đến 0,75 mm; sai số trung phương độ cao mH ở trong phạm vi 0,3 - 0,5h. Do đó, sai số giới hạn có thể đạt tới các đại lượng sau: 2. Độ chính xác kỹ thuật Độ chính xác kỹ thuật của các kết quả đo đạc trên bản đồ chủ yếu phụ thuộc vào độ chính xác đo và độ chính xác tính toán, độ chính xác của các dụng cụ đo, của dụng cụ tính toán và phụ thuộc vào các phương pháp tiến hành công tác đo đạc trên bản đồ. Sai số trung phương của một trị đo được tính theo công thức: ; Trong đó: - AT: Trị số thực của đại lượng cần đo - ai: Kết quả một lần đo Khi đó sai số quân phương trung bình của kết quả một loạt các trị đo sẽ là: Nhưng trị số AT thường không biết, do đó các công thức thực dùng để tính m và M là: Trong đó: - ATb là trị số trung bình của n kết quả đo Trong thực tế sử dụng bản đồ thì thường lấy sai số giới hạn là: TÀI LIỆU THAM KHẢO