تبدیل بین برداری و رستری

تبدیل بین ساختارهای داده بردار و رستری استفاده از داده‌های برداری و رستری را در هنگام حل یک مشکل محیطی با GIS و همچنین استفاده از توابع مختلف تجزیه و تحلیل GIS منحصر به فرد برای دو ساختار داده مکانی را امکان پذیر می‌کند. در هنگام طراحی راه حل GIS با در نظر گرفتن منابع داده و روش‌های تجزیه و تحلیل داده ها، انعطاف پذیری را فراهم می‌کند. هنگام ترکیب داده‌های برداری و رستری برای تجزیه و تحلیل یکپارچه، مانند تجزیه و تحلیل همپوشانی، آنها باید به یک ساختار داده تبدیل شوند. تبدیل داده‌های برداری به داده‌های رستری رستری نامیده می‌شود. این شامل تبدیل نقاط، خطوط یا چند ضلعی‌ها به سلول‌های شبکه در حالی که مقادیر pervertex را در هر شکل درون یابی می‌کند. یک قانون انتساب (قانون حداکثر ناحیه یا قانون مکان مرکزی، همانطور که در بخش ۲-۳ مورد بحث قرار گرفت) برای تعریف نحوه تعیین مقدار سلول زمانی که دو یا چند دسته در یک سلول واحد قرار می‌گیرند، انتخاب می‌شود. تعدادی الگوریتم برای رستری سازی توسعه داده شده است (پاولیدیس، ۱۹۸۲). نرم افزارهای مختلف GIS ممکن است از الگوریتم‌های متفاوتی استفاده کنند. دقت داده‌های رستری حاصل به وضوح شبکه بستگی دارد – اندازه سلول، که اغلب توسط کاربر با توجه به الزامات تجزیه و تحلیل مشخص می‌شود. توصیه می‌شود که تمام داده‌های برداری در یک پروژه با وضوح یکسان به رستر تبدیل شوند. رستری سازی یکی از روش‌های اصلی برای تولید داده‌های رستری است. با این حال، همیشه یک تقریبی از نمایش برداری ویژگی‌های جغرافیایی است و اغلب منجر به از دست رفتن اطلاعات می‌شود. به عنوان مثال در شکل ۳-۸ پس از رستری سازی، چند ضلعی ورودی با از دست دادن اتصال به دو قسمت تقسیم می‌شود.

تبدیل داده‌های رستری به ویژگی‌های برداری به عنوان برداری نامیده می‌شود. این فرآیند تبدیل یک مجموعه داده رستری یا تصویر اسکن شده به ویژگی‌های نقطه، خط یا سطح است. بردارسازی می‌تواند به صورت دستی یا خودکار انجام شود. رقومی کردن روی صفحه یک روش دستی برای بردار کردن تصاویر اسکن شده، همانطور که در بخش ۳-۱ مورد بحث قرار گرفت، فراهم می‌کند. بردارسازی خودکار معمولاً شامل نازک شدن یا اسکلت سازی خطوط، ردیابی خط، حذف سنبله و شکاف، صاف کردن و بازسازی توپولوژی است (پوکه ۱۹۸۱؛ تنگ و همکاران ۲۰۰۸). اسکلت سازی فرآیند کاهش خطوط به ضخامت واحد در وضوح مشخص است. ردیابی خط فرآیند شناسایی یک سری خاص از مختصات نقطه ای است که یک پاره خط را همانطور که در لایه رستری ورودی نشان داده می‌شود تشکیل می‌دهد. دو فرآیند فوق ممکن است به دلیل عدم دقت موجود در داده‌های رستری ورودی یا القای الگوریتم‌های خاص مورد استفاده در فرآیندها، نوک‌ها و شکاف‌هایی ایجاد کنند. پس از برداشتن سنبله‌ها و شکاف ها، خطوط استخراج شده صاف می‌شوند. سپس توپولوژی با تعیین روابط مجاورت بین تمام خطوط ساخته می‌شود. بسته به نوع ویژگی‌های جغرافیایی نشان‌داده ‌شده در داده‌های رستری اصلی، بخش‌های خط مجزا ممکن است به خطوط کامل یا چندضلعی متصل شوند.

شکل ۳-۸ تصحیح و حذف اطلاعات

شکل ۳-۹ بردارسازی و تحریف

وضوح داده‌های رستری ورودی برای تبدیل راستر به بردار بسیار مهم است زیرا تعیین می‌کند که چگونه خطوط یا ناحیه به خوبی تعریف شده اند. در وضوح بالاتر سلولها کوچکتر هستند و نتایج بردارسازی شکلهای واقعی را نزدیک تر می‌کند. با پایین آمدن وضوح ، سلول‌ها بزرگتر می‌شوند ، که منجر به نمایش ضعیف تر اشکال پس از بردار شدن می‌شود ، و حتی ممکن است نمایندگی کاملاً نادرست از اشکال اصلی را در پی داشته باشد.شکل ۳-۹ نمونه ای را نشان می‌دهد که در آن رستر تولید شده درشکل ۳۳-۸ دوباره به نمایش بردار تبدیل می‌شود. در مقایسه نتیجه این بردارسازی با نقشه برداری اصلی، بدیهی است که چند ضلعی‌های بردار دارای اشکال مخدوش هستند. بنابراین، برای تبدیل رستری به برداری، باید مطمئن شویم که وضوح داده‌های رستری به اندازه کافی بالا است تا به اندازه کافی اشکال اساسی ویژگی‌ها را نشان دهد. کادر ۳-۶ چندین ابزار موجود در ArcGIS را برای تبدیل ساختار داده توضیح می‌دهد.

برگرفته از کتاب کاربرد GISدر محیط زیست

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