با اصطلاحات و مفاهیم GIS آشنا شوید

آموزش مفاهیم GIS و اصطلاحات پایه سیستم اطلاعات جغرافیایی

در سومین آموزش از سلسله نوشته های آموزش GIS،  شما را با وظایف و قابلیت های GIS یا سیستم اطلاعات جغرافیایی آشنا کردیم. این آموزش، چهارمین آموزش GIS آکادمی GISPlus است و می خواهیم شما را با مفاهیم GIS و اصطلاحات پایه GIS آشنا کنیم. اگر با GIS آشنا نیستید، پیشنهاد می کنیم ابتدا نوشته های زیر را بخوانید:

در نوشته های قبلی، یاد گرفتیم سامانه GIS چیست، هم چنین قابلیت ها و وظایف سیستم اطلاعات جغرافیایی را شناختیم. در این بخش به تعریف اصطلاحاتی می پردازیم که در سیستم GIS از آنها زیاد استفاده می شود.

مفاهیم GIS

مفاهیم GIS: عارضه

یکی از پرکاربردترین مفاهیم GIS، مفهوم عارضه است. به هر یک از اشیای موجود در جهان خارج که بر روی یک نقشه نمایش داده می شود، عارضه اطلاق می گردد. به عبارت دیگر، عارضه کوچکترین سطح اقلام اطلاعاتی نقشه می باشد. عوارض مکانی ممکن است ملموس و فیریکی ( نظیر یک رودخانه یا چاه و تونل) یا غیر ملموس و قراردادی ( نظیر یک منحنی میزان) باشند.

مفاهیم GIS

از لحاظ شکل هندسی، عوارض نقشه، به سه صورت نقطه ای یا خطی یا سطحی می باشند.

عارضه

به هر یک از اشیای موجود در جهان که بر روی یک نقشه نمایش داده می‌شود، عارضه گفته می شود.

مفاهیم GIS: لایه

یکی دیگر از مفاهیم پایه در GIS، لایه است. به مجموعه ای از عوارض هم نوع که بر روی یک نقشه نمایش داده می شوند، لایه گفته می شود. هر نقشه می تواند شامل یک یا چند لایه باشد. عوارض داخل یک لایه همگی از یک نوع هستند ( نقطه ای، خطی، سطحی).

لایه ها می توانند در قالب های مختلفی وجود داشته باشند:

  • Shape file
  • فایل های اتوکد
  • پایگاه داده جغرافیایی

هر لایه نقشه حاوی شکل هندسی عوارض و اطلاعات توصیفی عوارض می باشد. منظور از اطلاعات توصیفی، اطلاعاتی است که یک عارضه را توصیف می کنند. مثلا یک مدرسه در خیابان چهارباغ شهر اصفهان را در نظر بگیرید، در سیستم GIS، این مدرسه را با یک عارضه نقطه ای نمایش می دهیم. این مدرسه دارای یک نام می باشد، لذا نیاز به یک اطلاع توصیفی نام دارد. همچنین این مدرسه یا یک دبستان است یا یک مدرسه راهنمایی، دبیرستان یا هنرستان می باشد. لذا یک اطلاع توصیفی دیگر به نام نوع هم نیاز داریم که بتوانیم متوجه شویم این مدرسه کدام مقطع تحصیلی را پوشش می دهد. هر لایه می تواند چندین اطلاع توصیفی باشد.

فرمت Shapefile چیست؟

ساده ترین فرمت برای نگهداری اطلاعات لایه های نقشه در GIS، فرمت شیپ فایل می باشد. این فرمت، فرمت پایه GIS می باشد. یعنی هر نرم افزار GIS باید بتواند با این فرمت نقشه کار کند. هر شیپ فایل فقط حاوی یک لایه می باشد. یک لایه نقشه که با فرمت Shapefile باشد، حداقل دارای سه فایل با پسوند های shp (برای ذخیره عوارض هندسی لایه)، dbf (برای نگهداری اطلاعات توصیفی عوارض لایه) و shx (برای نگهداری شاخص های جستجوی سریع در اطلاعات عوارض لایه) می باشد.

گفتیم از لحاظ شکل هندسی، عوارض هر لایه از نقشه، به سه صورت نقطه ای یا خطی یا سطحی می باشند.

شیپ فایل نقطه ای برای نمایش عوارضی که می توانند به صورت نقطه در نظر گرفته شوند، استفاده می شود. برای مثال مراکز استان ها، چاه، مکان های گردشگری، دکل های مخابراتی، کارخانجات، ایستگاه ها و … نمونه ای از عوارض نقطه ای هستند.

شیپ فایل خطی برای نشان دادن مسیرهای دارای امتداد طبیعی نظیر رودخانه، تونل، گسل و عوارض ساخت دست انسان نظیر جاده، ریل راه آهن، خطوط برق و تلفن، کوچه ها، خیابان ها و … استفاده می شود.

شیپ فایل سطحی جهت نمایش عوارضی که دارای حدود و ثغور می باشند، مورد استفاده قرار می گیرد. ساختمان ها، محدوده شهرها و استان ها، زمین های کشاورزی و… نمونه ای از این نوع عوارض می باشند.

مفاهیم GIS

شیپ فایل نقطه ای (point)

مفاهیم GIS

شیپ فایل خطی (line)

شیپ فایل سطحی (polygon)

فرمت اتوکد

نرم افزار AutoCad، نرم افزاری برای نقشه کشی می باشد. با ظهور سامانه GIS، نیاز شد که نقشه هایی که پیشتر در نرم افزار اتوکد ترسیم شده بودند، به سیستم اطلاعات مکانی نیز قابل انتقال باشند. لذا یکی از منابع نگهداری لایه های نقشه، فایل های اتوکد می باشند. برای آن که نقشه های CAD به GIS قابل انتقال باشند باید به فرمت Shapefile تبدیل شوند.

عیب فرمت اتوکد این است که فقط حاوی شکل هندسی عوارض لایه می باشد و اطلاعات توصیفی را در بر ندارد. اطلاعات توصیفی در نقشه های اتوکد به صورت Text بر روی نقشه درج شده اند و نمی توان این اطلاعات را به یک عارضه منتسب کرد.

فرمت پایگاه داده جغرافیایی

پایگاه داده جغرافیایی یا ژئودیتابیس می تواند حاوی چند لایه نقشه یا همان اطلاعات جغرافیایی به همراه اطلاعات توصیفی باشد. یک GeoDatabase نسبت به سایر فرمت های GIS، دارای مزایای بیشتری می باشد. اگر تعداد کاربران سامانه GIS بیش از یک نفر باشد، دیگر امکان استفاده از فرمت های مبتنی بر فایل وجود ندارد و می بایسیت از فرمت ژئودیتابیس استفاده نمایید.

مفاهیم GIS: نقشه

نقشه یکی از مفاهیم مهم در سیستم اطلاعات جغرافیایی است. نقشه، نمایشی است از موقعیت مکانی اشیا در جهان که از ترکیب و روی هم گذاری چندین لایه تشکیل می گردد. مهمترین اطلاعاتی که در یک فایل نقشه ذخیره می شوند درباره نحوه نمایش، منبع و ارتباطات لایه های تعریف شده می باشند. نقشه هایی که در نرم افزار GIS استفاده می شوند دارای موضوعات مختلفی هستند. به عنوان مثال می توان به نقشه شهری، نقشه زمین شناسی، نقشه کاداستر، نقشه توپوگرافی، نقشه آب های زیرزمینی، نقشه جمعیت، نقشه گردشگری، نقشه ترافیک، نقشه کشور و … اشاره کرد.

مفاهیم GIS

مفاهیم GIS: سیستم مختصات

انسان، هر مکان روی کره زمین را به نحوی به دیگران نشانی یا آدرس دهی می کند. در حقیقت برای یافتن هر مکان روی کره زمین، از یک آدرس استفاده می شود. در سیستم اطلاعات جغرافیایی نیز باید بتوانیم، عوارض زمین که در قالب لایه های نقشه، ذخیره شده اند را آدرس دهی نماییم. برای این آدرس دهی، از سیستم مختصات استفاده می شود. اگر یادتان باشد در درس ریاضی، سیستم مختصات شامل یک دستگاه مختصات بود و این دستگاه دارای یک مبدا مختصات بود که دو محور X و Y در آنجا همدیگر را قطع می کردند. حال اگر کره زمین را از حالت کروه خارج کنیم و به یک سطح صاف تبدیل کنیم، می توانیم همین دستگاه مختصات را روی آن ترسیم کنیم و هر جای جهان را با دو عدد حاوی X یا طول جغرافیایی و Y یا عرض جغرافیایی، آدرس دهی نماییم.

اگر بخواهیم تعریف علمی تر از سیستم مختصات داشته باشیم، سیستم مختصات عبارت است از روابط و فرمول های ریاضی که نحوه نمایش عوارض واقع بر روی کره زمین را روی فضای مسطح ( مثل مانیتور یا کاغذ) تعریف می کنند. در نوشته های بعدی آموزش GIS، بیشتر در خصوص سیستم مختصات صحبت خواهیم کرد.

مفاهیم GIS: اطلاعات جغرافیایی یا اطلاعات مکانی

از دیگر اصطلاحاتی که جزو مفاهیم پایه GIS محسوب می شود، اطلاعات جغرافیایی یا همان اطلاعات مکانی است که در واقع مجموعه اطلاعاتی می باشند که موقعیت مکانی عوارض هندسی، لایه ها و در نهایت نقشه گرافیکی را تشکیل می دهند. این اطلاعات به دو شکل در GIS ذخیره و نگهداری می شوند.

  • داده های برداری (Vector)
  • داده های تصویری (Raster)

تفاوت این دو نوع اطلاعات مکانی در این است که تصویر تصویری یا رستری مبتنی بر پیکسل بوده و با توجه به بیت تصویر، دارای کیفیت متفاوتی است، اما داده برداری یا وکتوری بر پایه خط و نقطه است.

تفاوت Raster و Vector

برای فهمیدن تفاوت این دو نقشه کافیست نقشه را بزرگنمایی یا zoom کنیم، اگر با درشت کردن تصویر، کیفیت پایین آمد متوجه می شویم که نقشه رستری است یعنی از پیکسل تشکیل شده ولی اگر با بارها بزرگ کردن تصویر، کیفیت تغییری نکرد و ثابت بود یعنی نقشه ما از نوع برداری یا همان وکتوری است.

در آموزش های بعدی از سلسله نوشته های آموزش GIS در آکادمی GISPlus، شما را بیشتر با انواع داده های مکانی، آشنا می کنیم.

vector&raster

دانلود رایگان کتابچه مبانی و مفاهیم GIS

آشنایی سریع و آسان با سامانه اطلاعات جغرافیایی یا جی ای اس برای همه تعداد صفحات: ۱۳۱ صفحه | حجم فایل: ۷ مگابایت

مهشاد انصاری کارشناسی ارشد کامپیوتر گرایش نرم افزار است و در زمینه توسعه ی وب سایت و برنامه نویسی #C فعالیت دارد

برو بریم

اگر می‌خواهید از آخرین و محبوب‌ترین مقالات ما در ایمیل خود مطلع شوید، همین الان ایمیل خود را در کادر زیر وارد کنید

تعداد علاقه‌مندانی که تاکنون عضو خبرنامه ما شده‌اند

۱۸۱۵

مقاله های مرتبط :

دیدگاه خود را بیان کنید :

نشانی ایمیل شما منتشر نخواهد شد. بخش‌های موردنیاز علامت‌گذاری شده‌اند *