داده
بطور کلی داده عبارت است از تشریح کمی و کیفی ویژگی های پدیده با عدد، متن، گرافیک، مختصات و … ، اما داده های جغرافیایی، داده هایی هستند که دارای ارزش مکانی اند.
از جمله خصوصیات داده های جغرافیایی میتوان موارد زیر را برشمرد:
– نمایش دهنده ی یک موقعیت مکانی
– حاوی توصیفات و خصوصیات
– دارای مقیاس
– قابلیت تعریف ارتباط فضایی با عوارض دیگر
– مشخص بودن زمان
ساختار مکانی داده های جغرافیایی
محیط GIS قادر به طراحی و مدلسازی دنیای واقعی می باشد، زیرا که داده های جغرافیایی مکان مرجع، پیکره ی اصلی این سیستم را تشکیل می دهند.
این داده ها از نظر تئوری دارای ساختارهای متفاوتی مثل نقطه، خط، سطح، رویه یا شبکه اند ولی در بعد عملی، داده های مکانی بر حسب نوع و منبع برداشت در GIS، دارای ساختارهای ویژه ای هستند. این ساختارها توسط مدل های داده ای مکانی نمایش داده می شوند.
مدل های داده مکانی :
1- برداری:
در مدل برداری عوارض جهان واقعی بوسیله عناصر هندسی مثل نقطه، خط و سطح، نمایش داده می شوند. در این مدل موقعیت هرنقطه به طور دقیق با یک جفت مختصات (XوY) در یک سیستم مختصات معین ارائه میگردد که روابط همسایگی را نیز میتوان به آن افزود. بدین معنا که نقاط آغاز و پایان یک خط و همچنین سطوح مجاور آنها را تعیین نمود.
روابط مکانی بین عوارض در این مدل در ساختارهای نامنظم (Spaghetti) و منظم (Topology) شکل میگیرد. در ساختار نامنظم نقاط بصورت مختصات زوجی، خطوط به شکل زنجیره ای از مختصات زوجی و سطوح نیز در قالب خطوطی که سطوح بسته را تشکیل میدهند، نشان داده میشود و ارتباط بین عوارض در نظر گرفته نمیشود. اما در ساختار منظم روابط توپولوژی و همسایگی های عوارض نیز ثبت میشوند و میتوان به راحتی براساس همین روابط، تحلیلهای مکانی را انجام داد.
2- رستری:
رستر شامل مجموعه ای از نقاط یا سلولهایی است که عوارض زمین را در یک شبکه منظم می پوشاند و به کمک شماره های ردیف و ستون آنها، آدرس دهی میشوند. کوچکترین عنصر تشکیل دهنده رستر، پیکسل یا سلول نامیده میشود که ارزش هر یک از آنها، نمایانگر اطلاعات طیفی و یا توصیفی عارضه زمینی است.
در حقیقت، پیکسل یک موقعیت در سطح زمین است و یک لایه رستری نیز یک آرایه m*n ازاین پیکسل هاست. البته باید توجه داشت که در این مدل، پیکسل ها با یکدیگر ارتباط مکانی خاصی ندارند و بصورت مجزا از هم در نظر گرفته میشوند.
3- شبکه نامنظم مثلثی (TIN):
دارای یک ساختار توپولوژیک برداری شبیه ساختار شبکه های چندضلعی است .محور اصلی پایگاه اطلاعاتی این ساختار گره ها در رئوس مثلث هاست. شبکه نامنظم مثلثی، مجبور به در نظرگرفتن جزایر و حفره ها نیست اما امکان قرار دادن آنها وجود دارد.
با استفاده از TIN میتوان توپوگرافی یک منطقه را به سطوح سه یعدی کوچکتری تقسیم نمود و با استفاده از این سطوح، دید مناسبی از توپوگرافی منطقه ایجاد نمود. هنگامی که در یک منطقه تغییرات زیادی از لحاظ ارتفاعی وجود دارد این مدل به خوبی سطح واقعی زمین را مدل میکند.
هنگامیکه برای TIN توپولوژی ساخته می شود،ارتباط فضایی سطوح، توسط چهار جدول تعریف و ذخیره می شود؛ جدول مختصات، گره، لبه و پلیگونها.
4- شی گرا:
در این ساختار جهان به مثابه مجموعه ای از اشیاء منفرد در نظر گرفته میشود،بطوریکه هر شی خصوصیات خاص خودش را داشته و رفتار خاصی از خود نشان میدهد.داده جغرافیایی در این ساختار،بر اساس ماهیت ژئومتری در لایه های جدا تقسیم نمی شود، بلکه در رده ها و سلسله مراتب اشیاء گروه بندی می شوند.
ساختار شیءگرا برای داده های جغرافیایی مناسب تر است، زیرا این روش مدلسازی جهان واقعی را، همانطور که هست، میسر میسازد و میان داده های مکانی و توصیفات آنها تمایزی قائل نمیشود. همچنین این ساختار میتواند اطلاعات بیشتری را در مورد عوارض به غیر از هندسه، توپولوژی و احیاناً یک سری خصوصیات توصیفی ذخیره کند.
