انواع داده ها در GIS

انواع داده های  در GIS

یکی از ویژگی های منحصر به فرد در GIS  اتصال داده های  توصیفی و مکانی مربوط به یک عارضه به یکدیگر می باشد.  داده های در GIS  با به دو دسته توصیفی  و مکانی تقسیم می گردند که در این مقاله قصد دارم در مورد این دو نوع داده توضیحاتی را شرح دهم:

داده توصیفی در GIS

اطلاعات توصیفی عوارض هیچ وابستگی به مکان عارضه نداشته و  صرفا حاوی توصیفاتی در مورد عارضه می باشد. اطلاعات توصیفی عموما بصورت جدول و یا ذخیره شده  در دیتابیس بیان می گردند. هر ردیف از جدول اطلاعات توصیفی نشان دهنده یک Feature  می باشد و ستون های جدول نمایانگر اطلاعات توصیفی است.  اطلاعات توصیفی عموما در چهار نوع داده  String , float ,integer , data ,blob بیان میگردند. BLOB برای ذخیره سازی عکس و فایل های چند رسانه با مقیاس بزرگ ،    از float و integer   به ترتیب جهت ذخیره سازی اعشاری و صحیح و جهت نمایش اطلاعات توصیفی متنی از نوع string   استفاده می شود.  یکی از عناصر مهم در اطلاعات توصیفی که باید مورد توجه قرار بگیرد ماهییت اندازه گیری داده توصیفی می باشد . بدین معنی که عملگر های ریاضی بر روی داده های توصیفی چگونه میباشد . کاربرد این ماهیت اندازه گیری در مقایسه دو ستون ( فیلد ) اطلاعات توصیفی می باشد. چهار سطح اندازه گیری برای داده های توصیفی وجود دارد :

• اسمی (Nominal) :

  در این نوع اندازه گیری هیچ ترتیبی بین داده ها وجود ندارد و فقط به صورت اسم و یا گروه بندی خاص بیان می شود و فقط دو عملگر مساوی و نامساوی برای آنها تعریف می شود. نمونه از اطلاعات اسمی می توان به تقسیم بندی پوشش های گیاهی ، کاربری و … اشاره کرد.

• ترتیبی (ordinal):

  در این سطح ترتیب در بین داده های وجود دارد ولی هیچ فاصله معنا داری بین داده وجود ندارد. و فقط دو عملگر بزرگتر و کوچکتر برای آن تعریف می گردد. نمونه از اطلاعات ترتیبی می توان به تقسیم بندی کشوری استان ها ، نمره دانش آموزان بر اساس A,B,C ، تراکم جمعیت و … اشاره کرد.

• فاصله ای (Interval ) :

  در این سطح علاوه بر ترتیب بین داده ها ، فاصله  بین آنها معنی دار می باشد ولی دارای یک مبنای شروع ( نقطه صفر( نمی باشد. در این نوع اندازه گیری جمع و تفریق معنا دار خواهد بود. نمونه از اطلاعات فاصله ای  می توان به درجه دما  ،میزان بارش و … اشاره کرد.

• نسبی (ratio):

  این سطح بالای اندازه گیری می باشد. علاوه بر ویژگی  سطح فاصله ای، دارای نقطه مبنای صفر نیز می باشد. عملگر تقسیم و ضرب در نیز در این سطح معنا دار خواهد بود .  نمونه از اطلاعات  نسبی   می توان به طول  ،مساحت و … اشاره کرد.

داده مکانی در GIS

قسمت مکانی یک لایه GIS در واقع مکان و محل عارضه را به صورت یکتا تعریف میکند. جهت تعریف مکان عارضه نیاز به تعریف سیستم مختصات جهانی می باشد. داده مکانی به صورت دو مدل برداری (vector) و رستری ( raster) بیان می گردد. مدل  برداری پرکاربردترین مدل می باشد. که خود بر سه نوع ( عمومی تر) نقطه ای، خطی و پلیگون تقسیم می شود. مدل رستری همان تصاویر می باشد که حاصل از فتوگرامتری و تصاویر ماهواره ای می باشد . برای هرکدام از این مدل معایب و مزایایی وجود دارد که در ادامه به این دو مدل خواهیم پرداخت.

مدل برداری:

در این مدل عوارض با استفاده از نقطه ، خط و پلیگون در یک سیستم مختصات UTM بیان می گردند. از ویژگی  مدل برداری می توان به حجم کم اطلاعات ، قدرت تفکیک بالا ، گسسته بودن، نمایش مناسب و  مناسب نبودن جهت تحلیل های همسایگی (نسبت به مدل رستری)، ساختار پیچیده ، روش های فشرده سازی راحتر  … اشاره کرد. این مدل برای نمایش لایه هایی مناسب است که منطقه وسیعی را پوشش می دهد. (شکل زیر ) نکته قابل توجه در مدل های برداری این است که هر لایه فقط می تواند از یک نوع برداری و یک نوع سیستم مختصات داشته باشد بدین معنی که نمیتوان یک لایه داشته باشیم که در آن هم عوارض نقطه ای باشد و هم عوارض خطی. یکی از فرمت های لایه ای مناسب جهت ارائه مدل برداری که بسیار رایج می باشد، SHAP file  می باشد.

مدل رستری

در مدل رستری  جهت نمایش از عنصر کوچکی بنام پیکسل استفاده می شود . هر عکس از مربع های کوچکی بنام پیکسل تشکیل شده است که هر پیکسل یک یا 3 مقدار در خود نگه می دارد(شکل زیر).

از ویژگی ها مدل رستری می توان به سادگی ساختار، حجم بالای ذخیره سازی، حجم بالای اطلاعات، مناسب جهت آنالیز های همسایگی  و همپوشانی ، عدم تفکیک در لبه ها عوارض و… اشاره کرد. سیستم مختصات عکسی به دو صورت محلی و ژئورفرنس مشخص می گردد. در حالت محلی مبدا سیستم مختصات عکسی بالا سمت چپ عکس می باشد ودر حالت ژئورفرنس یک فایل حاوی اطلاعات سیستم مختصات UTM   همراه با عکس ذخیره می شود.