| دسته بندی: دانشنامه | تعداد نظرات کاربران : 3 | تاریخ بروز رسانی: |
به زبان ساده، یک رستر (Raster) متشکل از ماتریسی از سلول ها (پیکسل ها) است که در قالب ردیف ها و ستون ها (یا یک شبکه) سازماندهی شده اند که هر سلول متشکل از مقداری است که نشان دهنده اطلاعاتی مانند دما است. رسترها شامل: تصاویر هوایی دیجیتال، تصاویر ماهواره ای، تصاویر دیجیتالی یا حتی نقشه های اسکن شده هستند.
داده ذخیره شده درون فرمت رستر (Raster) معرف عوارض دنیای واقعی است:
- داده موضوعی (Thematic data) نشان دهنده خصوصیاتی نظیر کاربری اراضی یا داده های خاک است.
- داده پیوسته (Continuous data) نشان دهنده مواردی همچون دما، ارتفاع یا داده های طیفی مانند تصاویر ماهواره ای (satellite images) و تصاویر هوایی (aerial photographs) است.
- تصاویر شامل نقشه های اسکن شده یا کشیده شده و تصاویر ساختمان ها است.
رسترهای موضوعی و پیوسته ممکن است در کنار دیگر داده های جغرافیایی بر روی نقشه شما نمایش داده شوند اما آنها اغلب برای تجزیه و تحلیل های مکانی (فضایی) مورد استفاده قرار می گیرند. رسترهای تصویری اغلب به عنوان ویژگی ها (attributes) در جداول مورد استفاده قرار می گیرند. آنها اغلب با داده های جغرافیایی نمایش داده شده و برای انتقال اطلاعات اضاففی در مورد خصوصیات نقشه مورد استفاده قرار می گیرند.
انواع کاربرد داده رستری
با اینکه ساختار داده رستری (Raster data) ساده است، بطور استثنایی برای گستره وسیعی از کاربری ها مفید است. درون یک سیستم اطلاعات جغرافیایی (GIS)، استفاده ها از داده رستری به چهار دسته بندی کلی تقسیم می شود:
نقشه مبنا (Basemap)
یک استفاده رایج از داده رستری در GIS، استفاده به عنوان تصویر پس زمینه برای سایر لایه ها است. برای مثال، تصاویر هوایی/ماهواره ای که در زیر سایر لایه ها نمایش داده می شوند، به کاربر این اطمینان را می دهند که لایه های نقشه به صورت مکانی (فضایی) تراز شده و معرف عوارض واقعی هستند.
منابع اصلی برای رسترهای نقشه مبنا عبارتند از:
- تصاویر هوایی
- تصاویر ماهواره ای
- و نقشه های اسکن شده
نقشه های سطحی (Surface maps)
رسترها گزینه مناسبی برای نمایش داده هایی است که به صورت پیوسته در طول یک سطح یا منظره تغییر می کنند. مقادیر ارتفاعی ثبت شده از سطح زمین، شایع ترین کاربرد نقشه های سطحی است، اما دیگر مقادیر مانند: بارش، دما، غلظت و تراکم جمعیت نیز میتوانند سطوح را تعریف کرده و قابل تجزیه و تحلیل مکانی باشند.
نقشه های موضوعی (Thematic maps)
رسترهای این چنینی از تجزیه و تحلیل دیگر داده ها بدست می آیند. یکی از موارد رایج، کلاس بندی یک تصویر ماهواره ای بر اساس دسته بندی های پوشش گیاهی است. با این کار داده های مختلف مربوط به یک دسته (مانند نوع پوشش گیاهی) گروه بندی شده و یک دسته خاص تعلق می گیرند.
ویژگی های یک عارضه
رسترها میتوانند به عنوان ویژگی های یک عارضه مانند تصاویر دیجیتالی، مستندات اسکن شده یا طرح های کشیده شده اسکن شده مربوط به یک عارضه یا موقعیت استفاده شوند. برای مثال، تصویر زیر یک تصویر دیجیتالی از یک درخت بزرگ و پیر است که میتوان از آن به عنوان یک ویژگی برای یک لایه مربوط به یک منظره استفاده کرد.
ذخیره سازی داده ها در قالب رستر؟
در برخی موارد امکان انتخاب فرمت ذخیره داده ها به عنوان یک رستر را ندارد؛ برای مثال، Imagery تنها به صورت یک رستر موجود است. اما برای خصوصیات دیگر (مانند نقاط) و مقادیر قابل اندازه گیری (مانند بارش) امکان ذخیره به صورت رستر یا Feature (مثلا داده وکتوری) وجود دارد.
مزایای ذخیره سازی به صورت رستر
- ساختار ساده
- فرمت قدرتمند برای تجزیه و تحلیل های مکانی و آماری
- امکان نمایش سطوح پیوسته و انجام تجزیه و تحلیل های سطحی
- امکان ذخیره نقاط، خطوط، چندضلعی ها و سطوح
- امکان انجام همپوشانی با مجموعه داده ها (Datasets)
ملاحظات دیگری برای ذخیره داده ها به عنوان رستر وجود دارد که ممکن است شما را به استفاده از گزینه ذخیره سازی به صورت وکتورمحور (vector-based) ترغیب کند. برای مثال:
- امکان وجود اشتباه به علت محدودیت های اعمال شده توسط ابعاد سلول مربوط به مجموعه داده رستر (Raster dataset)
- مجموعه داده رستری بالقوه بزرگ و حجیم هستند. با کوچک تر شدن اندازه سلول ها، وضوح رستر افزایش می یابد؛ همین امر باعث افزایش هزینه مربوط به فضای ذخیره سازی و سرعت فرایند پردازش می شود.
خصوصیات داده رستری (Raster data)
در دیتاست های رستری، هر سلول (یا پیکسل) مقداری دارد. مقادیر سلول ها معرف عارضه ای است که توسط دیتاست رستری (مانند یک دسته بندی، ارتفاع، یا مقدار طیفی) به تصویر کشیده شده است.
دسته بندی مذکور میتواند کلاس کاربری اراضی مانند: چمنزار، جنگل یا جاده باشد. ارتفاع (فاصله) میتواند معرف ارتفاع سطح بالای تراز دریا باشد که برای محاسبه شیب و خصوصیات حوضه های آبخیز میتواند مورد استفاده قرار گیرد. مقادیر طیفی در تصاویر هوایی/ماهواره ای استفاده می شوند تا معرف بازتابش نور و رنگ باشند.
مقادیر سلول ها میتوانند مثبت یا منفی، عدد صحیح یا عدد اعشاری باشند. مقادیر صحیح معرف داده قطعی و مقادیر اعشاری معرف سطوح پیوسته هستند. علاوه بر آن، سلول ها میتوانند مقدار NoData را در خود داشته باشند که نشانگر فقدان داده است.
رسترها به صورت لیستی مرتب شده از مقادیر سلول ها ذخیره می شوند. برای مثال: 80، 74، 62، 45، 45، 34 و غیره.
| 56 | 39 | 34 | 45 | 45 | 62 | 74 | 80 |
| 56 | 39 | 34 | 45 | 62 | 74 | 74 | 80 |
| 39 | 39 | 34 | 45 | 62 | 62 | 74 | 74 |
| 39 | 34 | 34 | 34 | 45 | 45 | 62 | 62 |
| 39 | 34 | 30 | 34 | 34 | 45 | 45 | 45 |
مساحت مربوط به هر سلول متشکل از عرض و ارتفاع مشابهی بوده و سهم یکسانی از کل سطح مربوط به رستر است. برای مثال، یک رستر ارتفاعی، ممکن است سطحی با مساحت 100 کیلومتر مربع را پوشش دهد. در صورت وجود 100 سلول در این رستر، هر سلول مربوط به یک کیلومتر مربع است.
ابعاد سلول ها میتواند به بزرگی یا کوچکی سطحی باشد که رستر سعی در انتقال آن دارد و خصوصیات درون آن سطح مانند کیلومترمربع، فوت مربع یا حتی سانتی متر مربع. اندازه سلول تعیین کننده ریزی یا درشتی الگوی درون رستر است. هر چه اندازه سلول کوچکتر، رستر مذکور دارای جزئیات بیشتری خواهد بود. اما از آن طرف، هر چه تعداد سلول ها بیشتر، زمان لازم برای پردازش رستر مذکور طولانی تر خواهد بود.
از سوی دیگر، اگر یک سلول بیش از اندازه بزرگ باشد اطلاعات ممکن است گم شوند. برای مثال، اگر اندازه سلول بزرگتر از عرض یک جاده باشد، جاده مذکور ممکن است درون دیتاست رستر وجود نداشته باشد. در شکل زیر میتوانید چگونگی نمایش یک چندضلعی ساده توسط دیتاست رستری با اندازه های مختلف سلول را مشاهده کنید.
موقعیت هر سلول توسط ردیف یا ستونی تعریف می شود که در ماتریس رستر قرار دارد. ماتریس مذکور مربوط به یک سیستم مختصات کارتزین (Cartesian coordinate system) است که در آن ردیف های ماتریس موازی با محور x و ستون ها موازی با محور y است.
مقادیر ردیف و ستون با 0 شروع می شوند. در مثال زیر، اگر رستر در سیستم مختصاتی Universal Transverse Mercator (UTM) تعریف شده باشد، یک سلول دارای اندازه 100 بوده و موقعیت سلول واقع در مختصات (5,1) برابر است با: 300,500 East, 5,900,600 North.
در اغلب موارد میبایست چارچوب (Extent) یک رستر را مشخص کنید. این چارچوب توسط مختصات مربوط بالا، پایین، چپ و راست سطحی مستطیلی تعریف می شود که توسط رستر پوشش داده شده است.
برگردان به فارسی از: What is raster data?
| مطالب مشابه و مرتبطی که به کارتان می آید | ||
|---|---|---|
| آشنایی با محیط نرم افزار QGIS | نمایش لیست لایه ها در QGIS | اضافه کردن پوشه مورد نظر خود به علاقه مندی ها در QGIS |
3 نظر برای «رستر (raster) چیست؟»