خانه > آموزش > GIS > مرکز تبادل داده‌های مکانی (Spatial Data Clearinghouse)

مرکز تبادل داده‌های مکانی (Spatial Data Clearinghouse)

مرکز تبادل داده‌های مکانی (Spatial Data Clearinghouse)

   یک مرکز تبادل داده‌های مکانی (Spatial Data Clearinghouse) بر مبنای شبکه­ ای توزیع شده از مردم شامل تولید کنندگان داده مکانی و کاربران بوده که به صورت الکترونیکی با یکدیگر ارتباط دارند. منظور از اصطلاح سیستم توزیع­ شده، مجموعه­ ای توزیع ­شده از کاربران، داده ­ها، نرم ­افزارها و سخت­ افزارها بوده که هدف آن­ها دستیابی به برخی اهداف از پیش تعیین شده می­باشد. شبکه مرکز تبادل داده‌های مکانی (Spatial Data Clearinghouse) به کاربر این امکان را می­دهد که اطلاعاتی درباره موجودیت داده­ های مکانی، شرایط داده­ ها و چگونگی دسترسی به آن­ها بدست آورد. هم­چنین کاربر می­تواند پی­ ببرد چه کسی کدام داده مکانی را داشته و نیز کیفیت و نوع داده چگونه است.

   مهم­ترین دلیل برای ایجاد مرکز تبادل داده‌های مکانی، علاقه کاربران برای داشتن یک منبع واحد برای دسترسی به تمامی منابع موجود و در دسترس است. مرکز تبادل داده‌های مکانی سیستمی برای فراهم نمودن چنین قابلیتی به عنوان بخش مرکزی برای به اشتراک گذاری داده میان تولیدکنندگان و کاربران داده است.

تفاوت­های بسیاری در اجرا و راه­ اندازی شبکه Clearinghouse وجود دارد. روش مورد استفاده برای راه ­اندازی مرکز تبادل داده‌های مکانی وابسته به بسترهای مختلف تکنولوژیکی، قانونی، سازمانی، فرهنگی، تجاری و مدیریتی است. این بسترها تعیین­ کننده میزان موفقیت مرکز تبادل داده‌های مکانی هستند.

اسامی مختلفی برای این امکان ملی در انجمن­ ها و جوامع مکانی مطرح گردیده است. برای مثال کنسرسیوم GIS باز (OGC) از کاتالوگ سرویس، استرالیا از Spatial Data Directory و ایالات متحده امریکا از Clearinghouse برای تعبیر آن استفاده می­نماید. با وجود اسامی مختلف بکار گرفته شده، ایجاد امکان برای یافتن و به کارگیری داده­ های مکانی به واسطه فراداده، هدف مشترک آن­ها می­باشد.

کاربر هنگام جستجو در Clearinghouse می­تواند از مکانیسم­ های مختلف برای جستجوی داده مکانی بهره گیرد. به­ عنوان نمونه کاربر می­تواند از موارد از پیش تعریف شده استفاده کرده یا جستجو بر اساس موقعیت و مکان انجام دهد و یا بر اساس واژگان کلیدی و یا حتی زمان تولید داده به جستجو بپردازد. متداول­ترین مکانیسم­ های مورد استفاده کاربران، بهره­ گیری از موارد از پیش تعریف شده و نیز واژگان کلیدی است.

Clearinghouse_04

مرکز تبادل داده‌های مکانی (Spatial Data Clearinghouse)

نسل­ها و معماري های مختلف شبکه­ های مرکز تبادل داده‌های مکانی (Clearinghouse)

   شبکه مرکز تبادل داده‌های مکانی متشکل از مجموعه­ ای از اجزا و ارتباط بین آنها بوده که با پیشرفت فناوری متحول شده و بر همین اساس نسل­های مختلف شبکه مرکز تبادل داده‌های مکانی شکل گرفته است . به بیان دیگر، با گذشت زمان و پیشرفت تکنولوژی­، ساختارهای گوناگونی برای مرکز تبادل داده‌های مکانی طراحی شده­ اند. در یک طبقه ­بندی کلی، می­توان این ساختارهای گوناگون را در قالب سه نسل، بیان نمود. در ادامه این مقاله، توضیحاتی درباره این سه نسل، ارائه می­شود.

1- نسل اول Clearinghouse داده­ های مکانی و معماری آن

   نسل اول Clearinghouse داده­ های مکانی در ایالات متحده، استرالیا، هلند، انگلستان و کانادا ایجاد شد. این Clearinghouseها مشابه پایگاه داده ­های تحت وب موجود بودند. به منظور جستجوی یک لایه­ی داده­ی مکانی، از کاربر خواسته می­ شد تا پارامترهای جستجو نظیر منطقه­ ی جغرافیایی، موضوع داده و نام لایه­ ی داده را در واسط کاربر Clearinghouse  تنظیم نماید.
سپس داده ­ی مکانیدرخواست شده از پایگاه داده، مطابق با معیارهای جستجو به کاربر ارائه می­ شد. به عبارت دیگر، آن­ها برای کاربر شرح مفصلی از داده ­ها، که فرادادهنامیده می­شود، و اطلاعاتی درباره­ ی چگونگی دسترسی به آن­ها یا اتصال به وبگاهی که داده در آن قابل دسترسی است، فراهم می­نمودند.

ساختار شماتیک Clearinghouse نسل اول

ساختار شماتیک Clearinghouse نسل اول

2- نسل دوم Clearinghouse داده­ های مکانی و معماری آن

   با توسعه­ ی فنآوری مبتنی بر وب و پیشرفت وب سرویس­های مکانی، نسل جدیدی از Clearinghouseها بر اساس ژئوپورتال­ها، کاتالوگ سرویس­ها و سرویس­های مکانی توسعه یافت. این امر برای کاربران روش­های مناسب­تر جستجو و دسترسی به داده­ های مکانی استاندارد شده را فراهم آورد. Clearinghouseهای رایج دنیا از نوع نسل دوم هستند. شکل زیر ساختار شماتیک Clearinghouse نسل دوم را که بر اساس یک ژئوپورتال، کاتالوگ سرویس­ها، و سرویس­های مکانی است، نشان می­دهد.

ساختار شماتیک Clearinghouse های نسل دوم

ساختار شماتیک Clearinghouse های نسل دوم

المان­های اصلی Clearinghouse نسل دوم را می­توان بصورت زیر خلاصه نمود:

1- ژئوپورتال نقطه­ ی ورود به اطلاعات مکانی را بر روی وب فراهم می­کند. ژئوپورتال یک وبگاه روی اینترنت بوده که در آن می­توان محتوای مکانی، شامل داده­ های مکانی و سرویس­های مکانی را یافت.
2- کاتالوگ سرویس­ ها امکان انتشار فراداده بر روی منابع داده­ های مکانی و جستجو و پرسش از فراداده را فراهم می­کنند.
3- مخزن فراداده، اطلاعاتی درباره­ ی داده­ های مکانی (در پایگاه داده) ذخیره می­کند.
4- سرویس­های مکانی، که به سرور داده­ ها متصل بوده، سرویس­های مختلفی مانند نمایش و بارگذاری داده ­های مکانی را برای کاربر فراهم می­نمایند. سرویس­های معروف عبارتند ازGazetteer Service، Thesaurus Service، Coverage Service و Processing Service.
5- سرویس فهرست، جایی است که سرویس­های مکانی و کاتالوگ سرویس­ها به منظور قابل یافت بودن توسط یک ژئوپورتال، ثبت می­گردند.

   برای جستجوی داده (یا یک سرویس) در یک Clearinghouse، کاربر به ژئوپورتال متصل شده و پارامترهای جستجو را تعیین می­کند. سپس ژئوپورتال، مخازن فراداده را از طریق کاتالوگ سرویس­ها، برای یافتن داده ی مورد نیاز کاربر جستجو می­کند. هر کاتالوگ سرویس امکان انتشار فراداده­ ی یک متولی داده را فراهم می­نماید. اگر سرور داده ­های مربوطه، سرویس­های مکانی مانند نمایش یا بارگذاری را پشتیبانی کنند، کاربر می­تواند داده را مشاهده یا بارگذاری نماید.

3- نسل سوم Clearinghouse داده­ های مکانی و معماری آن

   نسل سوم Clearinghouse، مرکز تبادل داده‌های مکانی خبره می­باشد. Clearinghouse داده­ های مکانی خبره، نوعی Clearinghouse بوده که نه تنها داده­ های مورد نیاز را بطور مستقیم جستجو می­کند، بلکه داده­ هایی را که می­توانند به داده ­های مورد نیاز تبدیل شوند، نیز جستجو می­کند.

   از آنجایی که نسل رایج سیستم­های Clearinghouse یعنی نسل دوم، نمی­تواند داده­ های مناسب برای انواع کاربران با نیازهای مختلف فراهم کند، معماری دیگری پیشنهاد گردیده است. در این معماری تاکید بر حالاتی داشته که داده ­ی مورد نیاز کاربر بی­ تجربه با نامی که او جستجو می­کند، وجود نداشته، یا گاهی حتی کاربران حرفه­ ای نیز از نتایج جستجو راضی نیستند.
اگرچه اغلب، داده­ های مشابه مفیدی در همان منطقه ­ی جغرافیایی وجود دارد که می­تواند نیازمندی­های هر دو نوع کاربر را برآورده سازد. حالت دیگر این است که داده­ ی مورد جستجو و یا حتی مشابه آن در منطقه­ ی جغرافیایی مورد نظر وجود ندارد، اما داده ­های منتخب که از آن­ها می­توان داده ­های مورد نیاز را تولید نمود، در دسترس هستند.

با توجه به مشکلات مطرح شده که مربوط به شبکه­ های Clearinghouse داده­ های مکانی موجود بوده، مزیت­های اصلی یک Clearinghouse داده ­های مکانی خبره را می­توان در موارد زیر خلاصه نمود:

1- بکارگیری بهتر منابع داده ­های مکانی موجود بوسیله ­ی پیشنهاد داده ­هایی که دارای انطباق معنایی بوده، در وضعیتی که ممکن است داده تحت عنوان مترادف دیگری یافت شود.
2- افزایش تعداد جستجوهای موفقیت­ آمیز در یک Clearinghouse داده­ های مکانی، از طریق پیشنهاد داده­ های منتخب به کاربر، هنگامی که داده­ ی درخواست شده را نمی­توان یافت.
3- تسهیل دسترسی کاربران به داده­ های مکانی درخواست شده، با مقدمات خودکار برای پردازش داده ­های موجود به منظور تولید داده­ ی درخواست شده توسط کاربر.

علاوه بر المان­های Clearinghouse نسل دوم، یک Clearinghouse داده ­های مکانی خبره باید شامل المان­های زیر نیز باشد:

1- مترجم الگو : این مترجم بازیابی مترادف­ های عبارت را مدیریت می­کند. این مترجم  عبارت را ترجمه می­کند و ترجمه ­ها را به ژئوپورتالی که کاربر از آن درخواست داده نموده، ارسال می­کند.
2- سیستم خبره: : اگر ژئوپورتال نتواند داد ه­ ی درخواست شده توسط کاربر را، علیرغم بکارگیری انطباق معنایی، پیدا کند، این سیستم سعی در یافتن لایه ­های داده­ ای منتخب و بهترین ترکیب آن­ها برای تولید داده­ های درخواست شده می­کند. سیستم خبره دستورالعملی نیز برای پردازش داده­ های منتخب برای تولید داده­ های درخواست شده توسط کاربر تعریف می­نماید. سیستم خبره به­ عنوان یک المان مرکزی برای Clearinghouse خبره تلقی می­شود.
3- پایگاه داده پردازش : خصوصیات هر پردازش، شامل توابع هر پردازش، ورودی­ها و خروجی­ها در این پایگاه داده ساماندهی می­شوند. این پایگاه داده برای جستجوی WPSهای مناسب بکار می­رود.
4- WPSها : این المان دستورالعمل­های سیستم خبره را پیاده ­سازی می­کند. مهمترین اقدامات این موتورها دریافت خروجی از سیستم خبره، به منظور دسترسی به سرور داده­ ها برای دریافت لایه­ های داده و در نهایت اجرای پردازش­های لازم روی لایه ­های داده برای تولید داده­ های درخواست شده توسط کاربر است.
5- کنترل کننده زنجیره سرویس : به منظور تولید داده ­ی درخواست شده توسط کاربر، ممکن است زنجیره­ سازی وب سرویس های مختلف، لازم باشد. اگر یک الگوی متمرکز برای زنجیره­ سازی سرویس­ها به کار رود، این کنترل کننده جریان کار زنجیره­ سازی را مدیریت می­کند.

ساختار شماتیک یک Clearinghouse خبره

ساختار شماتیک یک Clearinghouse خبره

   شکل فوق ساختار کلی پیشنهادی یک Clearinghouse خبره را نشان می­دهد. در این نسل، کاربران به یک ژئوپورتال برای جستجوی داده­ ی مورد نیاز متصل می­شوند.
به ­عنوان مثال، فرض کنید که یک کاربر در حال جستجوی یک نقشه شیب از یک منطقه خاص است. او به ژئوپورتال متصل شده و پارامترهای جستجو را وارد می­کند. این ژئوپورتال مخازن فراداده ­ی محصولات داده را از طریق کاتالوگ سرویس­های مربوطه جستجو می­کند. اگر داده­ ی مورد نیاز یافت نشد، این ژئوپورتال برای شناسایی مترادف­ های لایه­ ی داده­ ی مورد نیاز،  به یک مترجم الگو متصل می­شود و سپس از طریق عبارات مترادف آن، داده­ ی مورد نیاز را جستجو می­کند (انطباق معنایی).
اگر داده ­ای یافت نشد، ژئوپورتال برای شناسایی لایه­ های داده­ ی منتخب، که می­توانند برای تولید داده ­ی درخواست شده توسط کاربر پردازش شوند، به سیستم خبره متصل می­شود. پس از شناسایی داده ­های منتخب ممکن، آن­ها از طریق کاتالوگ سرویس­ها جستجو می­شوند.

 

این صفحه را به اشتراک بگذارید

درباره حسن واعظی

حسن واعظی
کارشناس نقشه برداری و کارشناس ارشد سنجش از دور و سیستمهای اطلاعات مکانی.
آشنا به زبانهای برنامه نویسی VB و VB.Net در نرم افزارهای مرتبط با GIS.
مدرس دوره های مختلف مقدماتی و پیشرفته ArcGIS.
hassanvaezi[at]gmail.com

دیدگاهتان را ثبت کنید

آدرس ایمیل شما منتشر نخواهد شدبخشهایی که علامت دارند ضروری هستند. لطفاً آنها را تکمیل نمایید. *

*

*

code

theme