| دسته بندی: دانشنامه | تعداد نظرات کاربران : 1 | تاریخ بروز رسانی: |
چه نوع داده های GIS وجود دارند؟
داده های مکانی (فضایی) بر روی موقعیت اجسام و عوارض تمرکز می کنند.
هر خانه، هر درخت و هر شهری مختصات (طول و عرض جغرافیایی) مخصوص به خود را دارد. دو نوع داده مکانی اصلی در GIS، وکتور (Vector) و رستر (Raster) است. اما سوال اینجاست که تفاوت میان این دو نوع داده چیست؟
چه موقع میبایست از داده وکتوری استفاده کنیم و چه موقع از داده رستری؟ از همین رو میخواهیم در این مطلب در خصوص این داده ها و تفاوت میان آنها صحبت کنیم.
وکتور (Vector)
داده وکتوری از شبکه ای از پیکسل ها بوجود نیامده است. بلکه آنها حاصل اتصال مسیرها و گره ها هستند.
داده های وکتوری شامل سه نوع کلی: نقطه (Point)، خط (Line) و چندضلعی (Polygon) است. از آنجایی که نقشه کشان از این علائم برای نمایش عوارض دنیای واقعی در نقشه هایشان استفاده می کنند، بر اساس سطح جزئیاتی که قرار است در نقشه نمایش داده شوند، تصمیم به استفاده از آنها می گیرند.
نقاط فقط مختصات XY هستند
نقاط وکتوری (Vector points) فقط مختصات X و Y هستند. به صورت کلی، آنها طول و عرضی جغرافیایی با مبنایی مکانی هستند.
وقتیکه عوارض برای نمایش داده شدن بسیار کوچک هستند، از نقاط استفاده می شود. برای مثال در مقیاس جهانی، مرز شهرها قابل مشاهده نیست از همین رو در نقشه ها از نقاط برای نمایش شهرها استفاده می شود.
خطوط از اتصال گره ها بوجود می آیند
خطوط وکتوری (Vector lines) از اتصال گره ها به یکدیگر بوجود می آیند. بخواهیم ساده بیان کنیم، شما نقاطی که به ترتیب در یک مسیر قرار گرفته اند را به هم وصل می کنید و یک خط بوجود می آید که در آن هر نقطه، بیانگر یک گره است.
خطوط معمولا بینگر عوارضی هستند که به صورت طبیعی خاصیت خطی دارند. برای مثال، در نقشه ها رودخانه ها و جاده ها به صورت خطوط وکتوری نمایش داده می شوند. اغلب بزرگراه ها دارای خطوط با ضخامت بیشتری نسبت به جاده های کم تردد هستند.
چندضلعی ها از اتصال گره ها و مسیرهای بسته بوجود می آیند
وقتیکه مجموعه ای از گره ها را به یکدیگر وصل کرده و نقاط ابتدا و انتها را به یکدیگر وصل می کند، شکل بسته ای بوجود می آید که به آن چندضلعی وکتوری (Vector polygon) می گویند. برای ایجاد یک چندضلعی، مختصات نقطه اول و آخر میبایست یکی باشد.
نقشه کش ها از چندضلعی ها برای نمایش مرزها و سطوح استفاده می کنند. برای مثال، برای نمایش عوارضی مانند ساختمان ها یا زمین های کشاورزی از چندضلعی استفاده می شود.
رستر (Raster)
رستر از پیکسل ها یا شبکه ای از سلول ها بوجود می آید. هر یک از این پیکسل ها یا سلول ها دارای مقدار مختص به خود یا کلاس مشخص هستند.
برای مثال، هر پیکسل در یک تصویر ماهواره ای دارای مقادیر قرمز، سبز و آبی است. در مقابل، در یک نقشه ارتفاعی هر مقدار بیانگر ارتفاع مشخصی است. این مقادیر در رسترها میتوانند بیانگر هر چیزی باشند از مقدار بارش تا میزان پوشش گیاهی.
مدل های رستری برای ذخیره داده هایی که به صورت پیوسته تغییر می کنند مفید هستند. برای مثال مواردی مانند: سطوح ارتفاعی، دما و یا میزان گسترش آلودگی.
مدل های رستری دارای دو نوع دسته بندی کلی هستند: گسسته و پیوسته.
رسترهای گسسته دارای مقادیر مشخص و قطعی هستند
رسترهای گسسته دارای تم یا دسته بندی های مشخصی هستند. برای مثال، یک سلول بیانگر کلاس پوشش گیاهی یا نوعی از خاک است.
در یک رستر مربوط به پوشش گیاهی یا کاربری اراضی، میتوانید هر کلاس موضوعی را تشخیص دهید. هر کلاس میتواند به صورت مشخص تعریف شود که از کجا شروع شده و در کجا پایان می یابد.
داده های گسسته معمولا شامل مقادیر صحیحی هستند که کلاس ها را نمایش می دهند. برای مثال، مقدار 1 میتواند بیانگر مناطق شهری و مقدار 2 بیانگر مناطق جنگلی باشد.
رسترهای پیوسته دارای تغییرات تدریجی هستند
رسترهای پیوسته، شبکه ای از سلول ها هستند که دارای داده هایی با تغییرات تدریجی اند مواردی مثل: ارتفاع، دما و یا تصویر هوایی.
یک سطح رستری پیوسته میتواند بر مبنای یک نقطه ثابت (نقطه مبنا) استخراج شود. برای مثال، مدل های ارتفاعی دیجیتال از تراز دریا به عنوان نقطه ثابت استفاده می کنند. هر سلول دارای مقداری بیشتر یا کمتر از تراز دریا است.
پدیده ها میتوانند در یک رستر پیوسته به صورت تدریجی تغییر کنند. برای مثال در رستری که نشت روغن را به تصویر کشیده است، امکان نمایش میزان غلظت سیال از زیاد به کم وجود دارد. بدیهی است که در نقطه نشت، غلظت زیاد و با فاصله گرفتن از آن نقطه، مقادیر به صورت تدریجی تغییر می کنند.
مزایا و معایب داده های وکتوری و رستری
مزایای استفاده از وکتور
از آنجایی که داده وکتوری از گره ها و مسیرها تشکیل شده، خروجی گرافیکی دارای ظرافت بیشتری است. علاوه بر آن، چون داده وابسته به اندازه شبکه سلول ها نیست، دقت گرافیکی بیشتری دارد.
در کنار این موارد، برای تجزیه و تحلیل ها و انجام عملیات محاسبه و تخمین، از داده هایی با ساختار وکتوری استفاده می شود.
معایب استفاده از وکتور
داده های پیوسته به خوبی ذخیره نشده و به عنوان وکتور نمایش داده می شوند. برای نمایش داده های پیوسته به صورت وکتوری، نیاز به انجام کارهای بیشتری است.
علی رغم اینکه توپولوژی (مکان شناسی) برای داده های وکتوری مفید است، پردازش آن سخت است. هر گونه ویرایش عوارض، نیازمند بروز رسانی توپولوژی است. با وجود عوارض زیاد، الگوریتم های کنترل وکتور بسیار پیچیده است.
مزایای استفاده از رستر
فرمت رستری مناسب مدل داده های مربوط به تصاویر ماهواره ای و سنجش از دور است.
انجام محاسبات ریاضی بر روی داده های رستری سریع و به راحتی قابل انجام است. در کل این محاسبات و تجزیه و تحلیل های کمی مستقیما با رسترهای گسسته و پیوسته در ارتباط است.
معایب استفاده از رستر
از آنجایی که اندازه سلول ها تعیین کننده کیفیت گرافیکی رستر است، ظاهر آن میتواند پیکسلی باشد. شما نمیتوانید دیتاست های شبکه ای ایجاد کرده یا قوانین توپولوژی را بر روی رسترها پیاده کنید. علاوه بر آن، در کار با جداول مربوط به ویژگی، انعطاف پذیری لازم در رسترها وجود ندارد.
دیتاست های رستری میتوانند به صورت بالقوه بسیار بزرگ باشند زیرا آنها مقادیر مربوط به هر سلول را در خود ذخیره می کنند. با افزایش رزولوشن، اندازه سلول ها کاهش می یابد. اما این موضوع به قیمت سرعت پردازش و فضای ذخیره سازی انجام می شود.
برگردان به فارسی از: Vector vs Raster: What’s the Difference Between GIS Spatial Data Types?
| مطالب مشابه و مرتبطی که به کارتان می آید | ||
|---|---|---|
| عارضه نقطه ای (point) چیست؟ | عارضه خطی (line) چیست؟ | عارضه چندضلعی یا پلیگون (polygon) چیست؟ |
ممنون از مطالب مفیدتان.