استانداردهای فراداده

خطاها در داده‌های مکانی عمدتاً از طریق ردیابی و مستندسازی مدیریت می‌شوند. کیفیت داده‌های مکانی اغلب در سند فراداده همراه مجموعه داده توصیف می‌شود. اصطلاح فراداده به داده‌هایی در مورد داده‌ها اشاره دارد که محتوا، کیفیت، شرایط و سایر ویژگی‌های یک مجموعه داده را توصیف می‌کند. چندین استاندارد ابرداده توسعه یافته و توسط نهادهای استاندارد ملی یا بین المللی تصویب شده است، مانند مشخصات پیاده سازی فراداده ISO 19139 (توسط سازمان بین المللی استاندارد یا ISO)، اطلاعات جغرافیایی ISO 19115 – فراداده (توسط ISO)، FGDC CSDGM Metadata ( مورد استفاده در ایالات متحده آمریکا)، نمایه آمریکای شمالی ISO 19115 (مورد استفاده در ایالات متحده آمریکا و کانادا)، دستورالعمل فراداده INSPIRE (نمایه اروپایی ISO 19115 و ISO 19119 اطلاعات جغرافیایی – خدمات) و دستورالعمل‌های فراداده ANZLIC (نمایه استرالیا / نیوزیلند) ISO 19115). هر استاندارد یا نمایه محتوایی را که ابرداده باید برای توصیف داده‌های مکانی و سایر منابع GIS ارائه کند، مشخص می‌کند و فرمت‌هایی را که باید در آن ابرداده‌ها ذخیره شود، توصیف می‌کند. عناصر فراداده کلیدی برای یک مجموعه داده مکانی عموماً شامل عنوان مجموعه داده، چکیده، عناصر جغرافیایی مانند گستره جغرافیایی، سیستم ارجاع جغرافیایی و وضوح فضایی، معیارهای کیفیت داده، اصل و نسب و عناصر پایگاه داده مانند تعاریف برچسب ویژگی و مقادیر دامنه ویژگی است.

Lineage تاریخچه ای از داده‌های منبع و مراحل پردازش مورد استفاده برای تولید مجموعه داده مکانی است. داده‌های منبع ممکن است از یک یا چند منبع داده باشد. Lineage نام ها، توضیحات، مقیاس‌ها و پیش بینی‌های نقشه، تاریخ‌های تولید، تولیدکنندگان و مراجع داده‌های منبع را به تفصیل شرح می‌دهد. مراحل پردازش دنباله ای از مراحل عملیاتی است که بر روی داده‌های منبع برای تولید مجموعه داده نهایی انجام می‌شود. تاریخچه مراحل پردازش شرح داده شده در اصل و نسب معمولاً شامل روش‌های جمع آوری داده ها، روش‌های پردازش میانی، روش‌های تولید و نرم افزار و سخت افزار مورد استفاده است. Lineage اطلاعات مفیدی در مورد نحوه استخراج مجموعه داده ارائه می‌دهد. می‌تواند به ردیابی مجموعه داده‌های منبع که ممکن است حاوی خطا باشند، ارزیابی قابلیت اطمینان و اعتبار داده‌ها و روش‌های پردازش داده‌ها و ایجاد اطمینان در استفاده از داده‌ها کمک کند. چندین سیستم نرم‌افزاری GIS و کیت‌های ابزار، قابلیت مشاهده، ویرایش و اعتبارسنجی ابرداده‌ها را بر اساس استانداردها یا پروفایل‌های فراداده خاص ارائه می‌دهند. به عنوان مثال می‌توان به موارد زیر اشاره کرد :

در ArcGIS، ویرایشگر ابرداده برای ایجاد اسناد ابرداده برای استانداردهای چندگانه ابرداده طراحی شده است. کاربر یک سبک ابرداده را برای پیاده سازی یک استاندارد فوق داده خاص انتخاب می‌کند. سبک ابرداده تعیین می‌کند که چگونه ابرداده برای آن استاندارد یا نمایه ابرداده مشاهده، ویرایش، صادر و اعتبار سنجی شود. این می‌تواند میزان مشاهده و نحوه نمایش محتوای ابرداده و اینکه کدام صفحات در ویرایشگر گنجانده شده‌اند و نحوه عملکرد آن‌ها را تغییر دهد. دسکتاپ استاندارد ArcGIS از پنج سبک ابرداده پشتیبانی می‌کند: شرح مورد، مشخصات پیاده سازی فراداده ۱۹۱۳۹ ISO، نمایه آمریکای شمالی ISO 19115، دستورالعمل فراداده INSPIRE و فراداده FGDC CSDGM. سبک فراداده توضیحات مورد پیش فرض است. این تنها یک صفحه از اطلاعات را ارائه می‌دهد، که مجموعه ای ساده از ویژگی‌های ابرداده را بدون رعایت استانداردهای ابرداده توصیف می‌کند. سایر سبک‌های ابرداده برای ایجاد ابرداده‌هایی که با استاندارد ابرداده مربوطه مطابقت دارند، استفاده می‌شوند. تمام ابرداده‌های ایجاد شده با استفاده از ویرایشگر ابرداده ArcGIS در قالب ابرداده ArcGIS بدون توجه به سبک ابرداده استفاده می‌شود. ابرداده برای یک شکل فایل در همان مکان روی دیسک در فایل XML همراه آن پاره می‌شود. برای مجموعه داده‌های پایگاه‌های جغرافیایی، ابرداده‌ها در جداول پایگاه‌های جغرافیایی ذخیره می‌شوند. کادر ۳-۱۶ نحوه مشاهده و ویرایش ابرداده‌ها در ArcGIS را نشان می‌دهد.

خلاصه

1. داده‌های مکانی از طریق جمع آوری داده‌ها یا انتقال داده‌ها جمع آوری می‌شود. روشهای اصلی مورد استفاده برای ضبط داده‌های مکانی شامل ورود صفحه کلید، رقومی شدن، بررسی میدانی و سنجش از دور (شامل فوتوگرامتری و LiDAR) است.
2. داده‌های مکانی ممکن است از منابع مختلف گرفته شده و در قالب‌های مختلف وجود داشته باشد. اغلب آنها باید با استفاده از ابزارهای تبدیل و تبدیل داده یا از طریق فرمت‌های متوسط ​​به فرمت سازگار با سیستم GIS ترجمه شوند.
3. داده‌های مکانی گردآوری شده برای یک پروژه GIS ممکن است قبل از هر گونه تجزیه و تحلیل GIS نیاز به تغییر داشته باشد. این ممکن است مستلزم تبدیل همه داده‌ها به گونه ای باشد که آنها در یک سیستم ژئورفرنسینگ یکسان و ساختار داده یکسانی قرار داشته باشند و دارای سطح مورد نیاز جزئیات باشند. همچنین ممکن است شامل تطبیق لبه ای داده‌ها باشد که چندین ورق نقشه را پوشش می‌دهد.
4. روکش لاستیکی نوعی عملیات تبدیل داده‌های مکانی است که هدف آن تصحیح اعوجاج‌های هندسی در داده‌های مکانی است. شباهت ، تحولات تصویری و پیش بینی شده برای تغییر داده‌ها با تغییر ، چرخش ، مقیاس بندی یا کج شدن سیستم مختصات استفاده می‌شود.
5. ساده سازی خط برای حذف رئوس بیش از حد در امتداد ویژگیهای خط یا محدوده ویژگیهای ناحیه به منظور تعمیم شکل آنها استفاده می‌شود.
6. داده‌های مکانی ممکن است شامل خطاهای مکانی، توپولوژیکی و ویژگی‌های ناشی از ورود داده ها، کدگذاری و رقومی شدن فرآیندها باشد. آنها قبل از تجزیه و تحلیل و ارائه به عنوان نیاز به بررسی و ویرایش دارند
7. اطلاعات ویرایش‌های خاصی تقریباً بر روی تمام داده‌های مکانی پس از ثبت انجام می‌شود. ابزارهای ویرایش در GIS به کاربران این امکان را می‌دهد که هم ویژگی‌ها و هم ویژگی‌های فردی را با هندسه مشترک ، با یا بدون قوانین توپولوژی ویرایش کنند. این اقدامات اطمینان می‌دهد که داده‌ها دقیق ، کامل و سازگار هستند.
8. کیفیت داده‌های مکانی یک ویژگی اساسی است که قابلیت اطمینان داده‌ها را برای کسب بینش برای پشتیبانی از حل مسئله و تصمیم گیری تعیین می‌کند. داده‌های مکانی از کیفیت بالایی برخوردارند در صورتی که دقت، صحت، کامل بودن، سازگاری و به موقع بودن آنها برای مصارف مورد نظر آنها مناسب باشد.
9. دقت موقعیت داده‌های مکانی معمولاً با استفاده از RMSE اندازه گیری می‌شود و صحت ویژگی با استفاده از ماتریس خطا ارزیابی می‌شود.
10. منابع اصلی خطا در داده‌های مکانی شامل داده‌های منبع، کدگذاری و تبدیل داده‌ها و پردازش و تجزیه و تحلیل داده‌ها است. توصیف دقیق منابع خطا به پیشرفت‌های بعدی در جمع آوری و تکنیک‌های پردازش داده‌ها کمک می‌کند. همچنین برای کاربران مهم است که از این خطاها آگاه باشند تا بتوانند تأثیرات احتمالی استفاده از آنها را بر تجزیه و تحلیل یا مدل سازی نتایج ارزیابی کنند. کیفیت داده‌های مکانی اغلب در فراداده‌ها توصیف می‌شود.

برگرفته از کتاب کاربرد GISدر محیط زیست

ترجمه:سعید جوی زاده،شهناز تیموری،فاطمه حسین پور فرزانه