تئوری سیستم اطلاعات جغرافیایی(GIS)(قسمت۳)

ساختار مدل شبکه ای (Raster)

رستر شامل مجموعه ای از نقاط یاسلول هایی است که عوارض زمین را در یک شبکه منظم می پوشاند و به کمک شماره های ردیف و ستون آن ها آدرس دهی می شوند. کوچک ترین عنصر تشکیل دهنده رستر پیکسل یا سلول نامیده می شود که ارزش هر یک از آن ها نمایانگر اطلاعات طیفی یا توصیفی عارضه زمینی است. بین سلول های یک داده رستری هیچ رابطه منطقی وجود ندارد و هر سلول تنها دارای یک ارزش است که نمایانگر یک ویژگی مانند جمعیت،کاربری،نوع خاک و… خواهد بود. داده های حاصل از اسکن کردن و تصاویر ماهواره ای دارای ساختاررستری هستند.

در مدل رستری به هر سلول یک کد یا مقدار ارزش اختصاص داده می شود که در حقیقت این مقدار معرف نوع عارضه است. به علاوه هر سلول نمایشگر مساحتی از سطح زمین است که این مقدار مساحت به ضریب تفکیک پذیری مدل بستگی دارد.

در این مدل عوارض نقطه ای به کمک سلولی منفرد،عوارض خطی به صورت رشته ای از پیکسل های ممتد و سطوح به وسیله پهنه یا مجموعه ای از پیکسل های متصل بهم نمایش داده می شود. به واسطه همین نوع نمایش ، عوارض این مدل نسبت به مدل برداری دارای قابلیت تحلیلی و آنالیز بالاتری است. داده های رستری نسبت به داده های وکتوری دارای تنوع بیشتری هستند.

-تصاویر ماهواره ای

-عکس های هوایی

-نقشه های کاغذی اسکن شده

-مدل های رقومی ارتفاعی

داده ها به چند صورت رستری می شوند:

-بعضی از داده ها با اسکن کردن و تبدیل به تصویر شدن

-برخی دیگر با تهیه داده های رستری از روی داده های وکتوری به کمک انواع نرم افزار ها و دریافت داده ها به صورت رقومی از دیگر ورودی ها مثل ثبت داده های ماهواره ای به صورت رقومی.

در مدل رستری هر پیکسل دارای ارزش عددی مخصوص به خودش است که دو صورت:ارزش گذاری با اعداد صحیح و اعداد اعشاری می باشد.

ارزش گذاری با اعداد صحیح مخصوص داده هایی است که دارای رتبه بندی و طبقه بندی هستند.مثلا: اعداد داده مربوط به نقشه تراکم پوشش گیاهی یک منطقه که تراکم زیاد با عدد۱،تراکم متوسط با عدد۲، تراکم کم با عدد ۳ ارزش گذاری شده اند. از مزایای این ارزش گذاری داده ها ، استفاده از آنها در جدول اطلاعاتی لایه رستری هستند.

ارزش گذاری با اعداد اعشاری در مورد عوارضی به کار می رود که دارای داده های پیوسته هستند ، مثلا عدد مربوط به میزان ارتفاع، میزان بارندگی،درجه حرارت و…

به واسطه ارزش گذاری اعشاری این داده ها فرمت اعشاری حجم بیشتری را به خود اختصاص می دهد.

در مدل رستری ابعاد و اندازه پیکسل ها نشان دهنده درجه وضوح و قدرت تفکیک آن است. طوری که هر قدر ابعاد کوچکتر باشند لایه رستری وضوح بیشتری خواهد داشت و برای نمایش دقیق تر عوارض مناسب تر است. البته به همان میزان که ابعاد پیکسل ها کوچک تر می شوند حجم ذخیره سازی آن بیشتر می گردد.

ساختار شیء گرا

طی سال های اخیر ساختار شیء گرا در کناردیگر ساختارها ایجاد شده است.برخی از پدیده های دینامیک وجود دارند که که نمایش آنها با ساختارهای برداری و سلولی امکان پذیر نیست.مثل طغیان رودخانه ها و تغییرات آب رودخانه ها، دریاها و دریاچه ها پدیده های دینامیک هستند.

ساختار شیء گرا در GISجهان را به مثابه مجموعه ای از اشیای منفرد می داند به طوری که برای هر شی رفتارخاصی قائل است و آن را قابل کدبندی و ذخیره در GISمی داند . این ساختار برای داده های جغرافیایی مناسب است زیرا روش مدل سازی جهان واقعی را ممکن ساخته و میان داده های توصیفی و مکانی تمایز نمی گذارد.که این مدل محدود به نقطه،خط و پلیگون نیست بلکه آنها را اشیای واقعی در نظر می گیرد ودر نتیجه اطلاعات بیشتری به جز عوارض هندسی و توپولوژی و تعدادی خصوصیات توصیفی ذخیره می کند.مدل شی گرا اطلاعاتی درباره رفتار اشیا در جهان واقعی و عملکرد شی در جهان رایانه فراهم می کند.

مزیت مدل شیءگرا:

-دقت بیشتر و زبان طبیعی،عوارض مکانی را گروه بندی می کند.

-مدل سازی جهان واقعی را میسر کرده ومیان داده های مکانی و توصیفی تمایز نمی گذارد.

-نگرش این مدل به عوارض مشابه وکتوری نیست بلکه آن ها را اشیای واقعی در نظر می گیرد.بنابراین اطلاعات بیشتری درمورد آن ذخیره سازی می کند.

-ویژگی های عوارض و روابط بین آنها حفظ می شود.

-اطلاعاتی رادرباره رفتاراشیا در جهان واقعی و عملکردشان در جهان رایانه فراهم می کند.

 

داده های گرافیکی

داده های تشریحی گرافیکی مربوط به چگونگی و نحوه نمایان سازی پدیده نقشه های موضوعی مختلف (داده های هندسی و توصیفی)بر روی سخت افزارهای بخش خروجی GIS است. رنگ، تن خاکستری،علایم،هاشور،نقطه چین،خط و تعیین موقعیت متن از جمله داده های گرافیکی هستند. داده های گرافیکی و داده های هندسی (برداری و رستری) باهم آمیخته می شوندتا داده های موضوعی را به همراه موقعیت مکانی چه به صورت آنالوگ بر روی نقشه و چه به صورت رقومی بر روی صفحه نمایش رایانه را به نمایش درآورند.ترکیب داده های گرافیکی با داده های هندسی از نوع برداری را گرافیک برداری و با داده های رستری را گرافیک رستری می نامند.گرافیک برداری ضمن آن که حجم فایل کمتری نسبت به گرافیک رستری دارد توانایی های بسیار زیادی را در راستای تهیه یک خروجی مناسب نظیر ضخامت خطوط و استفاده از علامت و هاشورهای مختلف در اختیار کاربر قرارمی دهد.