نقشه برداری چند متغیره
کادر ۸-۷ نقشه برداری چند متغیره با PCP و SOM |
کاربردی |
| برای دنبال کردن این مثال، SOMVIS را از آدرس |
| www.spatialdatamining.org/software/somvis دانلود کنید. |
| پس از ایجاد حساب کاربری با پیروی از دستورالعمل های صفحه وب، و somvis2.0_0.jar را در فهرست انتخابی خود ذخیره کنید. اگر قبلاً روی سیستم شما نصب نشده است، جاوا را از http://java.com/en/download/index.jsp دانلود کرده و جاوا را نصب کنید. ( SOMVIS به زبان برنامه نویسی جاوا توسعه یافته است و برای اجرا به ماشین مجازی جاوا نیاز دارد). ArcMap را راه اندازی کنید و کلاس ویژگی خاک و جدول خواص خاک را از |
| C:\Databases\GIS4EnvSci\VirtualCatchment\Geodata.gdbبارگیری کنید. |
داده هارا در ArcGIS و Excel آماده کنید |
| ۱) مرحله ۳ را در کادر ۸-۲ دنبال کنید تا جدول earthProperties را با استفاده از فیلد PatchID برای اتصال به جدول ویژگی خاک ها اضافه کنید. |
| ۲) در فهرست مطالب، روی خاک کلیک راست کنید، روی Data اشاره کنید و روی Export Data کلیک کنید. |
| ۳) در گفتگوی Export Data، Output feature class |
| را به C:\Databases\GIS4EnvSci\VirtualCatchment\Results\soils2.shpتغییر دهید، سپس روی OK کلیک کنید. soils2.shp شامل تمام خواص خاک به هم پیوسته از جدول earthProperties است. |
| ۴) پس از ایجاد soils2.shp ، Microsoft Office Excel را راه اندازی کنید. |
| ۵) در اکسل، روی دکمه Microsoft Office کلیک کنید، سپس روی Open کلیک کنید. در گفتگوی Open : |
| الف) به C:\Databases\GIS4EnvSci\VirtualCatchment\Results\ بروید. |
| ب) در کادر Files of type روی All Files کلیک کنید. |
| ج) روی فایل soils2.dbfکلیک کنید، سپس Open را کلیک کنید soils2.dbfدر اکسل باز می شود. |
| ۶) در اکسل، روی دکمه Microsoft Office و سپس Save as کلیک کنید. در گفتگوی Save as : |
| الف) روی CSV (Comma delimited) (*.csv) در فهرست ذخیره به عنوان نوع کلیک کنید. |
| ب) روی Save کلیک کنید. فایل soils2.dbf به عنوان soils2.csv ذخیره می شود. ( SOMVIS نیاز دارد که جدول ویژگی به عنوان یک فایل CSV ذخیره شود). |
نقشه برداری چند متغیره با SOMVIS |
| ۷) در پوشه ای که SOMVIS را دانلود کرده اید، روی فایل somvis2.0_0.jarدوبار کلیک کنید. |
| ۸) در SOMVIS، روی Load Data در منوی File کلیک کنید. |
| ۹) در گفتگو Open Shape File، به مسیر |
| C:\Databases\GIS4EnvSci\VirtualCatchment\Results بروید و soils2.shp را انتخاب کنید. روی Open کلیک کنید. لایه soils2در پنجره Map نمایش داده می‌شود و ویژگیهای soils2.csv مرتبط با هر واحد نقشه‌برداری (آیتم داده) در پنجره Control فهرست شده‌اند. |
| ۱۰) کلید Ctrl را نگه دارید و در پنجره Control روی OM، TN، TP و TK کلیک کنید تا چهار متغیر را انتخاب کنید. |
| ۱۱) روی Submit Variables در پنجره Control کلیک کنید، سپس روی Multivariate/Univariate کلیک کنید. همانطور که در شکل ۸-۲۴ نشان داده شده است، پنجره های SOM و PCP ظاهر می شوند. پنجره های Map، SOM و PCP با یکدیگر تعامل دارند. می‌توانید ماوس را بکشید تا روی خطوط نمایه اجرا شود تا آنها را انتخاب کنید، در حالی که واحدهای نقشه‌برداری مربوطه و گره‌های SOM به ترتیب در نقشه و SOM برجسته می‌شوند. یا ممکن است ماوس را بکشید تا یک مستطیل در پنجره SOM برای انتخاب گره ها بکشید، در حالی که خطوط نمایه مربوط به PCP و واحدهای نقشه برداری را در نقشه برجسته کنید. برای اطلاعات بیشتر در مورد نحوه تعامل با نقشه، SOM و PCP، و گزینه‌های مقیاس‌گذاری محور PCP در SOMVIS، به (گیوع، ۲۰۰۸ مراجعه کنید). با فناوری تجسم مدرن مانند SOMVIS، نگاشت چند متغیره رویکرد بصری برای کاوش و درک الگوهای فضایی-زمانی و چند متغیره در داده‌های مکانی فراهم می‌کند که توسط رابط‌های بصری تعاملی تسهیل می‌شود. |
۸-۴- نقشه برداری سه بعدی
شکل ۸-۲۵ نمای دید سه بعدی سطح مرتفع
GIS مدرن نه تنها ابزارهای سنتی نقشه برداری دو بعدی، بلکه قابلیت های نقشه برداری سه بعدی را نیز ارائه می دهد. نگاشت سه بعدی با مقیاس بندی هر یک از ویژگی های جغرافیایی در امتداد محور z به منظور نشان دادن مقادیر یک ویژگی خاص، تجسم داده های مکانی را موثرتر می کند. می توان از آن برای ترسیم پدیده های ۲٫۵D و ۳D استفاده کرد.
پدیده ۲٫۵D را می توان به عنوان پدیده دو بعدی در نظر گرفت که بعد سوم نشان دهنده مقدار ویژگی است. ارتفاع از سطح دریا، دمای هوا، بارش و تراکم جمعیت نمونه هایی از پدیده های مداوم ۲٫۵D است. در چنین سطحی، هر نقطه با موقعیت خود در سطح زمین و مقدار واحد از ویژگی خاص مرتبط با آن مشخص می شود. بنابراین داده های ۲٫۵D شامل یک جفت مختصات (x ، y) (طول و عرض جغرافیایی ، یا شرقی و شمالی) و دقیقاً یک مقدار z برای هر نقطه است. شکل ۸-۲۵ نمای پرسپکتیو سه بعدی از سطح مرتفع را نشان می دهد، اما این پدیده سه بعدی واقعی نیست. داده های سطحی ۲٫۵D ناپیوسته، مانند داده های جمع شده منطقه ای، می توانند به صورت سطح آماری پله ای به صورت سه بعدی نمایش داده شوند (شکل ۸-۲۶) در اصل نگاشت سه بعدی پدیده های ۲٫۵D به سادگی شامل بیرون کشیدن نقاط، خطوط، چند ضلعی ها یا سطوح در امتداد محور z با مجموعه ای از مقادیر مشخصه مشخص شده است تا آنها را به عنوان ویژگی های سه بعدی نشان دهد.
در مقابل، یک پدیده سه بعدی یک ویژگی سه بعدی واقعی است که می تواند با موقعیت آن در یک فضای اقلیدسی سه بعدی و مقادیر مرتبط با یک ویژگی یا متغیر توصیف شود. مقادیر ویژگی نه تنها در مکان های افقی مختلف، بلکه در موقعیت های عمودی مختلف در فضا نیز متفاوت است. به طور کلی نقطه در داده های سه بعدی با جفت مختصات (x ، y) (موقعیت افقی)، ارتفاع بالای (یا عمق زیر) نقطه صفر (موقعیت عمودی) و مقدار ویژگی یا متغیر مرتبط با نقطه می باشد. به عبارت دیگر ویژگیهای سه بعدی واقعی دارای چندین مقدار z هستند که با هر جفت نقطه (x ، y) مرتبط است. به عنوان مثال، غلظت دی اکسید کربن در جو پدیده سه بعدی است. برای توصیف این پدیده، هر نقطه را می توان با موقعیت افقی آن (به عنوان مثال طول و عرض جغرافیایی)، ارتفاع از سطح دریا و سطح مرتبط دی اکسید کربن تعریف کرد. دمای آب در اقیانوس و توده های آلاینده در هوا نیز پدیده های سه بعدی هستند. شکل ۸-۲۷ مدل سه بعدی از لایه های واحدهای هیدرواستراتگرافی آبخوان در منطقه بارون داونز، در جنوب غربی ملبورن را نشان می دهد. پدیده‌های سه‌بعدی را می‌توان با استفاده از رنگ‌های مات برای سایه انداختن سطح ساختار سه‌بعدی، مانند شکل ۸-۲۷، یا با بریدن و برش دادن ساختار سه‌بعدی برای «همتا کردن» داده‌های سه‌بعدی، مانند شکل ۸-۲۸ نمادسازی کرد. تکنیک‌های تجسم پیشرفته‌تر مانند هم‌سطح و رندر حجم نیز توسعه یافته و برای تجسم داده‌های سه بعدی واقعی به کار گرفته شده‌اند (اسلوکوم،۲۰۵۵ : کوپسی، ۲۰۰۲). با این حال این تکنیک ها در سیستم های نرم افزار GIS همه منظوره گنجانده نشده اند.
شکل ۸-۲۶ سطح آماری پلکانی جمعیت استرالیا (بر اساس ایالت)
تجسم سه بعدی در ArcGIS عمدتا از ارائه داده های ۵-۲ بعدی پشتیبانی می کند. اما می توان از آن برای نمایش ساختارهای هندسی سه بعدی واقعی توسط ویژگی های چند وصله استفاده کرد، که از حلقه های سه بعدی و مثلث های مسطح به هم دوخته شده اند تا اشیاء سه بعدی مانند درختان و ساختمان ها را با ویژگی های آویزان مدل سازی کنند (کندی، ۲۰۰۹). چند تکه نمایانگر سطح خارجی یا سطوح هم سطح ویژگی های سه بعدی است. آنها بافت، رنگ، شفافیت و اطلاعات هندسی را ذخیره می کنند که بخش های مختلف ویژگی ها را نشان می دهد.
آنها برای نشان دادن ویژگیهای شهری برای ایجاد مدلهای شهری سه بعدی برای فراهم آوردن زمینه برای مطالعه مسائل توسعه محیطی و اقتصادی در شهرها مفید هستند. شکل ۸-۲۹ چنین مثالی را نشان می دهد که در آن میانگین توزیع PM2.5 سالانه در مدل مجازی سه بعدی از Clayton Campus، دانشگاه Monash، که در ماژول ArcScene ArcGIS ایجاد شده است، ترسیم می شود. ساختمانهایی که در نمای سه بعدی قرار دارند، همگی دارای ویژگی چندمنظوره هستند. ArcGIS اجازه می دهد تا ویژگی های چند مسابقه از نمادهای نقطه و خط سه بعدی و چند ضلعی های اکسترود شده ایجاد شود، اما ابزارهایی برای ایجاد ویژگی های پیچیده سه بعدی چند منظوره عکس واقعی ارائه نمی دهد. بسته های نرم افزاری دیگر مانند Google SketchUp AutoCAD ، OpenFlight و VRML اغلب برای ایجاد ویژگی های چند دسته برای وارد شدن به ArcGIS استفاده می شوند. کادر ۸-۸ نحوه ایجاد تجسم های سه بعدی در ArcGIS را نشان می دهد.
شکل ۸-۲۷ مدل سه بعدی آبخوان بارون داونز گرابن (ایجاد شده با استفاده از GOCAD ؛ با احترام سلطان نسرین نوری)
شکل ۸-۲۸ مقطع عمودی مدل سه بعدی آبخوان Barwon Downs Graben : (a) در جهت شمال غربی-جنوب شرقی و (b) در جهت جنوب غربی-شمال شرقی (ایجاد شده با استفاده از GOCAD؛ با اجازه سلطان نسرین نوری)
شکل ۸-۲۹ تجسم توزیع PM2.5 با مدل مجازی سه بعدی پردیس کلیتون، دانشگاه موناش. رنگ های تیره تر روی زمین نشان دهنده سطوح بالاتر PM2.5 است (منبع داده: دانشگاه موناش)
بدون دیدگاه