بررسی مدل سازی های موجود در GIS/جمع‌بندی و نتیجه گیری

هدف مدل سازی، نمایش واقعیت (پدیده های دنیای واقعی) یا ساده سازی آن است. به چند دلیل عمده از مدل استفاده می کنیم: مدل ها باعث می شوند درک ما از پدیده هایی که قرار است آنها را مطالعه کنیم و یا سیستم هایی که قرار است آنها را پایه ریزی کنیم بهتر و بیشتر شود. مدل ها ساختار و رفتار یک سیستم را توصیف می کنند و امکان آزمایش، شبیه سازی، و تفسیر مسائل مختلف را فراهم می ]ورند. در مدل سیستم به آن صورتی که هست یا خواهد بود مستند و بصری سازی می شود. شناخته شده ترین و در عین حال ساده ترین نوع مدل نقشه است. کلاس مهم دیگری از مدل ها، پایگاه های داده هستند.

مدل رابطه ای به عنوان یکی از برترین مدل های پایگاه داده در سا های گذشته شناخته می شد. این مدل یک مدل ریاضی است که بر پایه مفاهیمی چون منطق گزاره‌ای و نظریه مجموعه‌ها ایجاد شده است. بزرگترین مزیت این مدل آن است که تنها توسط یک ساختار به نام رابطه قابل ارائه است که معادل جدول دو بعدی است. با وجود قدرتی که مدل رابطه ای نسبت به مدل های قبلی خود دارد اما دارای نقاط ضعفی هم هست؛ در مدل رابطه ای امکان دسترسی به طور همزمان ممکن نیست و در کارهای تیمی استفاده از نتایج دیگران هنگام انجام کار امکان ندارد. ارتباط آن با زبانهای برنامه نویسی سطح بالا مثل شئ گرا دشوار است. این مشکلات سبب شد تا متخصصین به فکر ساخت مدل های جدیدی باشند که یکی از بهترین نوع آنها مدل شئ گرا است.

بیشترین قدرت شئ گرایی ناشی از قابلیت آن در مدل سازی پدیده های دنیای واقعی است. یکی از اهداف پایگاه داده شئ گرا را می توان یکپارچگی پایگاه داده و زبان های برنامه سازی دانست. در این مقاله مدل داده شئ گرا بر اساس مفاهیم انتزاعی کلاس بندی، تعمیم، پیوند و تجمع ارائه شد. دیدیم که وراثت در مدل سازی رفتارهای اشیای پیچیده عامل مهمی به شمار می رود. نشان داده شد که چگونه مدل سازی شئ گرا می تواند به عنوان یک متد مناسب در طراحی سیستم های اطلاعاتی به کار رود. تکنولوژی م لداده های امروزی برای وظایفی که با حجم بالایی از داده های مکانی سروکار دارند کافی نیستند. در سال های اخیر تحقیق در زمینهی جهش از پایگاه های داده غیراستاندارد به سمت مدلسازیهای شئگرا نتایجی در بر داشته است؛ از جمله غلبه بر بعضی مشکلات که در کار با سیستم های مدیریت پایگاه داده رایج به وجود میآمد. شئ گرایی متد جامعی است که میتواند در تمامی مراحل طراحی و ساخت سیستم های نرم افزاری بزرگ و پیچیده به کار گرفته شود. سیستم های GIS آینده بدون شک در به کارگیری مفاهیم شئ گرایی در بهبود طراحی و پیاده سازی و نگهداری سیستم هایشان کاندیدهای پیشگام هستند. هر سه بخش مفاهیم شئ گرایی شامل: مدل سازی، مهندسی نرم افزار، و سیستم های مدیریت پایگاه داده برای مجموعه کاربران GIS حائز اهمیت است:

مکانیزم های شئ گرا برای مدل کردن موقعیت های پیچیده مثل اشیاء هندسی که با گذشت زمان تغییر پیدا می کنند لازم هستند. پیچیدگی های اشیای مکانی نیازمند روش هایی برای تعریف و استفاده مناسب انواع داده های مکانی و توابع آنها است. مدل شئگرا این وظایف را متناسب با مکانیزم های انتزاعی پشتیبانی میکند، خصوصاً قدرت مفهوم وراثت موجب سازگاری و کوتاه تر شدن تعاریف برای ویژگی هایی چون هندسه و گرافیک می شود.
زبان های برنامه نویسی شئ گرا برای پیاده سازیهای GIS آینده به شدت نیاز خواهند شد. در سال های اخیر بررسی ها در مهندسی نرم افزار موجب توسعه ی روش طراحی شئ گرا شده است که به وسیله آن اشیای دنیای واقعی و عملیات های مرتبط با آن می توانند در یک برنامه مدل سازی شوند. یک طراحی شئ گرا در مقایسه با مدل داده های رایج، برای توصیف ساختارهای پیچیدهی داده انعطافپذیرتر عمل میکند و مناسبتر است.
سیستم های مدیریت پایگاه داده شئ گرا باید مورد استفاده قرار گیرند تا از عملکرد و قدرت مدل سازی آن در مدیریت و اصلاح داده های مکانی بهره برداری لازم به عمل آید. سیستم های اطلاعات جغرافیایی از به کارگیری سیستم های پایگاه داده شئ گرا به شکل های مختلف سود خواهند برد:

۱- معماری یک GIS شفافتر خواهد شد به نحوی که حفظ و نگهداری نرمافزار GIS آسانتر و چرخه حیات آن طولانی تر خواهد بود.

۲- با استفاده از یک سیستم مدیریت پایگاه داده، داده با خصوصیات و رابطه هایش در نظر گرفته می شود و دیدگاه شئ گرا این ویژگی ها را در اشیای پیچیده و توابع متناظر آن حفظ می کند.

زبان مدلسازی UML میتواند در تمامی سطوح انتزاع مورد استفاده قرار گیرد؛ از سطح مفهومی گرفته تا سطح پیادهسازی. این زبان گرافیکی با نگاه شئگرایی خود امکانات و قابلیتهای فراوانی را در مدلسازی نرمافزار و یا سیستمها فراهم آورده است. اما در هستهی اصلی UML پشتیبانی مستقیمی برای مدلسازی ویژگیهای ضمنی پدیدههای جغرافیایی مثل خصوصیات مکانی زمانی و رابطهی بین اشیاء در نظر گرفته نشده است، نتیجتاً مدلها پیچیده میشوند و این هدف که یک مدل باید بصریسازی واضحی از کلیت یک مسئلهی پیچیده را داشته باشد محقق نمیشود. یک راه حل برای این مشکل این است که UML را توسعه دهیم تا برخی از ویژگیهایی که برای دادههای جغرافیایی متداول هستند را شامل شود. UML سه مکانیزم برای توسعه دستورالعملها و معانی ارائه میکند: کلیشهها، مقادیر برچسبدار، و قیدها. همچنین استفاده از تکنیک بستهابزاری Perceptory که در این مجموعه با ذکر یک مثال به طور مختصر به آن پرداخته شد، میتواند در مدلسازی برخی از ویژگیهای مهم پدیدههای جغرافیایی موثر واقع شود.