Đặt vấn đề Ngày nay với sự phát triển của nền khoa học công nghệ hiện đại cùng với nhu cầu về việc quản lý cơ sở hạ tầng ngày càng cao như quy hoạch, du lịch, đánh giá, biến động, giao thông, hiện trạng, giải tỏa, quản lý đất đai. Thì việc ứng dụng GIS và bản đồ trong các ngành nghề, lĩnh vực là rất cần thiết. Bởi vì GIS là một công nghệ mạnh mẽ hỗ trợ rất tốt trong việc quản lý và tương tác tốt đối với cả hai loại dữ liệu thuộc tính và dữ liệu không gian cùng với sự thay đổi về thời gian. Ở Việt Nam trong những năm công nghệ phát triển đã xây dựng được nhiều ứng dụng GIS để phục vụ cho những mục đích quan trọng, tuy nhiên do sự hạn chế về nguồn nhân lực, ứng dụng GIS chưa được áp dụng cho nhiều dự án của quốc gia để cung cấp thông tin chính xác và trực quan cho những người có mong muốn tìm hiểu.
Đồng thời hiện nay, các công nghệ bản đồ hiện tại chỉ được thể hiện dưới dạng 2D trên một mặt phẳng nên vẫn chưa thể hiện được góc nhìn, chưa cụ thể và trực quan hóa về không gian… Đài truyền hình Việt Nam là kênh truyền thông chính thức của quốc gia trực thuộc Chính phủ nước Cộng hoà Xã hội chủ nghĩa Việt Nam, là đơn vị cung cấp những chương trình truyền hình chất lượng cao, đáp ứng nhu cầu phong phú của khán giả trong nước và quốc tế; cập nhật tin tức nóng hổi từ tất cả các lĩnh vực đời sống xã hội, văn hoá – thể thao, du lịch, khoa học – công nghệ,. Là đơn vị đi đầu trong việc truyền tải tin tức và truyền hính số, việc thường xuyên cải tiến và nâng cấp hiện trạng cơ sở vật chất là một việc cấp thiết. Vì vậy việc xây dựng một mô hình 3D sẽ giúp quản lý tốt hơn hiện trạng cơ sở vật chất, các đối tượng, đồng thời có cái nhìn thực hiện thực hơn trong kiến trúc cũng như trong cảnh quan không gian của Đài truyền hình Việt Nam từ đó có định hướng quy hoạch trong không gian và quản lý trong tương lai. 6 Xuất phát từ những vấn đề trên đề tài “Biểu diễn toà nhà trung tâm Đài truyền hình Việt Nam trên bản đồ 3D” được thực hiện với công nghệ ArcGIS API để đơn giản hoá việc mô phỏng các mô hình 3D cũng như dễ dàng phát triển trong tương lai.2 Ý nghĩa và mục tiêu của đề tài 1.
Ý nghĩa Nghiên cứu xây dựng mô hình 3D biểu diễn Toà nhà trung tâm Đài truyền hình Việt Nam mang ý nghĩa làm tôn lên hình ảnh biểu tượng của truyền hình Việt Nam, một công trình mang tầm cỡ thế giới, thể hiện được những tiến bộ của quốc gia trong lĩnh vực truyền hình số. Mục tiêu chung Mục tiêu chung của nghiên cứu là xây dựng mô hình 3D Toà nhà trung tâm Đài truyền hình Việt Nam dựa trên ArcGIS API để thể hiện cái nhìn khái quát về không gian kiến trúc của công trình, phục vụ cho công tác quản lý, tham quan và định hướng bảo dưỡng, sửa chữa định kỳ và mở rộng trong tương lai. Mục tiêu cụ thể Ứng với mục tiêu chung nghiên cứu đặt ra các mục tiêu cụ thể như sau: - Tạo cơ sở dữ liệu hoàn chỉnh, thể hiện đầy đủ và chính xác các thông tin về không gian, vị trí của các thực thể trụ sở Đài truyền hình Việt Nam: Toà nhà trung tâm, trạm phát sóng, các trường quay và kho thiết bị ghi hình. - Tạo mô hình 3D các đối tượng Toà nhà trung tâm, trạm phát tín hiệu, các toà nhà lân cận,.
ứng với từng độ cao của đối tượng trong thuộc tính bằng cách xây dựng các dạng hình khối từ toạ độ được xây dựng từ cơ sở dữ liệu, - Xây dựng hoàn chỉnh mô hình Toà nhà trung tâm Đài truyền hình Việt Nam bằng cách chồng lấp các đối tượng và biên tập theo một hệ thống trong cơ sở dữ liệu. 7 8 Chương 2: PHÂN TÍCH VÀ MÔ HÌNH HÓA 2.1 Cơ sở lý thuyết Mô hình 3D FDS là một mô hình biểu diễn dữ liệu dạng 3D cơ bản và dễ triển khai vào dự án. Các đối tượng trong mô hình 3D FDS: gồm 4 đối tượng cơ sở: POINT, LINE, SURFACE, BODY cùng các đối tượng và quan hệ khác bao gồm: NODE, ARC, EDGE, NODEFACE, ARCFACE, ARCBODY, NODEBODY. H nh 1: Mô h nh 3D FDS Ưu điểm: - Mô hình lưu trữ trực quan, được sử dụng rộng rãi để biểu diễn công trình trên bản đồ 3D.
- Dễ dàng tách bạch đối tượng không gian và phi không gian. - Lưu trữ quan hệ topology giữa các đối tượng không gian. Nhược điểm - Dữ liệu rất lớn với những công trình và mô hình đòi hỏi độ phức tạp cao. - Khó biểu diễn các đối tượng phức tạp.2 Mô hình hóa Nghiên cứu biểu diễn Toà nhà trung tâm Đài truyền hình Việt Nam mô tả trực quan không gian kiến trúc của trụ sở Đài truyền hình Việt Nam tại Hà Nội, cung cấp các thông tin và số liệu của các kiến trúc bên trong công trình, hỗ trợ chỉ đường cho hệ thống nhân viên và các đối tác trong và ngoài nước cũng như các bộ phận có phận sự làm việc và đi lại tại trụ sở của Đài.
Nghiên cứu được thực hiện trên mô hình gốc của mô hình 3D FDS và không áp dụng những thay đổi riêng nhằm tránh những yếu tố gây bất đồng bộ khi thực hiện xây dựng cơ sở dữ liệu.3 Sơ đồ quan hệ của các đối tượng (Entity Relationship Diagram) Thực thể: - BODY: là thực thể biểu diễn công trình chính trên bản đồ 3D. - LINE: là thực thể biểu diễn các đường, lối đi đến công trình. - SURFACE: là thực thể biểu diễn các bề mặt trong và ngoài công trình. - POINT: là thực thể biểu diễn toạ độ một điểm trên bản đồ 3D.
- EDGE: là thực thể biểu diễn các đoạn thẳng nối hai điểm trên bản đồ 3D. - ARC, NODE, FACE: là các thực thể thuộc về BODY của công trình, biểu diễn các vật thể thuộc công trình chính. Các quan hệ: - Quan hệ thuộc giữa NODE và FACE (NODEFACE): 1 FACE thuộc 1 BODY của công trình chính. Thể hiện quan hệ giữa công trình và các mặt (tường) tạo nên công trình.
- Quan hệ thuộc giữa ARC và FACE (ARCFACE): 1 Face có thể có nhiều Arc. 1 Arc có thể thuộc nhiều Face. Thể hiện quan hệ giữa mặt (tường) và các cạnh (cung). - Quan hệ chứa giữa ARC và BODY (ARCFACE): 1 Face có thể chứa nhiều ARC.
ARC thể hiện cung thuộc một mặt của công trình. 10 - Quạn hệ chứa giữa NODE và BODY (NODEBODY): 1 Body có thể có nhiều Node. Node thể hiện các vật thể thuộc về công trình.4 Chuyển mô hình ERD thành mô hình quan hệ Tất cả các khoá gạch chân đều thể hiện trạng thái NOT_NULL. - POINT (IDP, IDN) - NODE (IDN, X, Y, Z) - LINE (IDL) - BODY (IDB) - SURFACE (IDSF) - FACE (IDF, IDBL, IDBR, IDSF) - ARC (IDA, IDN, IDL) - EDGE (IDE, IDA) - NODEFACE (IDN, IDF) - NODEBODY (IDB, IDN) - ARCFACE (IDF, IDA) - ARCBODY (IDA, IDB) Quan hệ POINT STT Tên thuộc tính Kiểu dữ liệu Mô tả 1 IDP Objectid ID riêng biệt của từng điểm 2 IDN Objectid ID của các NODE B ng 1: Mô t quan hệ POINT Quan hệ NODE STT Tên thuộc tính Kiểu dữ liệu Mô tả 1 IDN Objectid ID riêng biệt của từng điểm 11 2 X String Kinh độ (longtitude) 3 Y String Vĩ độ (latitude) 4 Z String Cao độ (high) B ng 2: Mô t quan hệ NODE Quan hệ SURFACE STT Tên thuộc tính Kiểu dữ liệu Mô tả 1 IDSF Objectid ID riêng biệt của từng SURFACE B ng 3: Mô t quan hệ SURFACE Quan hệ LINE STT Tên thuộc tính Kiểu dữ liệu Mô tả 1 IDL Objectid ID riêng biệt của từng LINE B ng 4: Mô t quan hệ LINE Quan hệ ARC STT Tên thuộc tính Kiểu dữ liệu Mô tả 1 IDA Objectid ID riêng biệt của từng ARC 2 IDN Objectid ID của các NODE mà ARC đi qua 3 IDL Objectid ID của các LINE B ng 5: Mô t quan hệ ARC 12 Quan hệ FACE STT Tên thuộc tính Kiểu dữ liệu Mô tả 1 IDF Objectid ID riêng biệt của từng điểm ID của BODY bên trái (nếu có) 2 IDBL Objectid chứa FACE ID của BODY bên phải (nếu có) 3 IDBR Objectid chứa FACE 4 IDSF Objectid ID SURFACE chứa FACE B ng 6: Mô t quan hệ FACE Quan hệ EDGE STT Tên thuộc tính Kiểu dữ liệu Mô tả 1 IDE Objectid ID riêng biệt của từng EDGE 2 IDA Objectid ID của các ARC B ng 7: Mô t quan hệ EDGE Quan hệ ARCBODY STT Tên thuộc tính Kiểu dữ liệu Mô tả 1 IDA Objectid ID riêng biệt của từng điểm 2 IDB Objectid ID của các NODE B ng 8: Mô t quan hệ ARCBODY Quan hệ ARCFACE STT Tên thuộc tính Kiểu dữ liệu Mô tả 1 IDA Objectid ID của ARC 2 IDF Objectid ID của FACE B ng 9: Mô t quan hệ ARCFACE 13 Quan hệ NODEBODY STT Tên thuộc tính Kiểu dữ liệu Mô tả 1 IDN Objectid ID của NODE 2 IDB Objectid ID của BODY B ng 10: Mô t quan hệ NODEBODY Quan hệ NODEFACE STT Tên thuộc tính Kiểu dữ liệu Mô tả 1 IDN Objectid ID của NODE 2 IDF Objectid ID của FACE B ng 11: Mô t quan hệ NODEFACE 14 2.5 Sơ đồ trường hợp sử dụng của ứng dụng (Use Case Diagram) 2.
Use Case H nh 2: Sơ đồ Use case của ứng dụng (phía người dùng) 15 Những thao tác người dùng có thể thực hiện với hệ thống: - Tìm kiếm thông tin: Lựa chọn công trình, vị trí tầng để hiển thị thông tin về văn phòng đại diện và dữ liệu về số lượng cơ sở vật chất/nhân viên hoạt động tại công trình/tầng. - Hỗ trợ chỉ đường: Lựa chọn vị trí bắt đầu và đích đến để xem hướng dẫn chỉ đường tới địa điểm theo đúng cấu trúc xây dựng của công trình. Đặc tả Use case: 16 H nh 3: Sơ đồ Use case của ứng dụng (Phía qu n trị) Những thao tác Admin có thể thực hiện với hệ thống: - Quản lý thông tin: Admin có thể quản lý thông tin tổng quan về công trình trong cơ sở dữ liệu, và tiến hành thêm, xoá, chỉnh sửa thông tin khi có những thay đổi đối với kiến trúc công trình. - Quản lý cơ sở vật chất: Admin có thể thêm, xoá, sửa tình trạng cơ sở vật chất bên trong công trình khi có thay đổi xảy ra.