رقومی کردن داده های گرافیکی

نقشه های رقومی (عددی)

به نقشه های گفته می شود که توسط روش های رقومی تولید می شود و به فرم عددی درحافظه ذخیره می شوند. ذخیره سازی نقشه های رقومی به دو فرمت برداری و رستری می باشد. با تولید نقشه های رقومی بسیاری از معضلات موجود در نقشه های سنتی رفع گردیده است. این نقشه ها به دو صورت یک :رقومی نمودن نقشه های سنتی  و یا،  دو: مستقیما از روی عکس های هوایی ، روش فتوگرامتری قابل تهیه می باشند. ذخیره سازی نقشه های رقومی به دو فرمت برداری و رستری می باشد.

مفاهیم و روش های رقومی سازی

در روش های نوین تهیه نقشه تکنیک های کامپیوتری نقش مهمی را ایفا می کنند. بسیاری از سازمانهای تهیه نقشه در راه اندازی سیستم اطلاعات مکانی ، سیستم های مدرن تهیه نقشه با استفاده از کامپیوتر را بکار می گیرند با بکارگیری چنین سیستم هایی، اولین و مهمترین مرحله این است که از تبدیل اطلاعات نقشه از حالت خطی و گرافیکی به شکل رقومی

تکنیک تبدیل نقشه های سنتی کاغذی یا سایر اطلاعات به داده های رقومی سازگار که با سیستم های  کامپیوتری سازگار باشند را رقومی سازی ( DIGITIZING) می نامند.

چرا باید از دیجیتایزر استفاده کنیم؟

تبدیل کردن اطلاعات داده های موجود به فرمت عددی برای ما پربازده تر و به صرفه تر خواهد بود چرا که از تکرار برداشت داده ها جلوگیری می کند به عبارتی دیگر با رقومی سازی نقشه های موجود از انجام دادن دوباره کاری ها و صرف هزینه های زیاد جلوگیری خواهد شد حتی اگر اطلاعات نقشه ها بروز نباشند تکنیک رقومی سازی باز هم اقتصادی تر است زیرا بهنگام سازی نقشه های رقومی که در محیط کامپیوتری ذخیره شده اند نسبت به بهنگام سازی نقشه های سنتی کاغذی بازده بیشتری دارد و زمان بروز رسانی و همچنین هزینه ها را کاهش خواهد داد.

به عنوان مثال  بسیاری از نقشه های خطی موجود در سیستم لاتین تهیه شده اند برای استفاده از این نقشه ها در سیستم متریک نیازمندیم تا سیستم اندازه گیری انگلیسی را به سیستم متریک تبدیل کنیم. در مرحله رقومی کردن این تبدیل را می توان به راحتی انجام داد.

انواع روش های رقومی سازی

با توجه به این موضوع که داده های اولیه یک نقشه خطی کاغذی و یا یک تصویرهوایی باشد ، انواع رقومی سازی را به دو دسته تقسیم می شوند:

1.  زمانی که رقومی سازی نقشه های خطی موجود می باشد.
2.  زمانی که رقومی سازی تصاویر هوایی یا روش فتوگرامتری مد نظر است.

روش های مختلف رقومی سازی

بر اساس دستگاه هایی که با آن ها دیجیتایز می کنیم سه روش رقومی کردن را می توان نام برد.

1. دیجتایز مستقیم یا رقومی سازی با دست : در این روش اپراتور با استفاده از یک  CURS-Rدستی تمامی المان ها و عوارض نقشه را ردیابی می کند و مختصات تمامی عوارضی که مشاهده میکند ثبت و ذخیره می گردد نتیجه این روش به صورت یک فایل رقومی در سیستم برداری ذخیره می  شود.
2. روش بعدی دیجتایز با استفاده از اسکنر می باشد. تمامی سطح نقشه نقطه به نقطه توسط  سنسور های اسکنر درراستای خطوط موازی و بصورت منظم اسکن شده و نقشه به صورت خودکار به اطلاعات رقومی تبدیل می گردد. البته باید توجه داشت که نتیجه این روش به ما یک فایل رقومی رستری می دهد.
3. روش سوم دیجیتایز کردن از روی صفحه تلویزیون است که خیلی شبیه به روش دیجیتایز مستقیم می‌باشد تفاوت اصلی این روش با روش دیجیتایز کردن مستقیم در این است که ابتدا نقشه توسط اسکنر، اسکن شده و پس از اسکن دیجتایز کردن عوارض از روی صفحه مانیتور آغاز می گردد. در چنین حالتی شخص اپراتور باید با قرار دادن  کرسر روی عوارض و ردیابی آنها تمامی عوارض را رقومی نماید.

انواع دستگاه های دیجیتایز

1. میزهای دیجیتایزر که شامل یک صفحه و یک کرسر دستی هستند .
2. اسکنرهایی که از آرایه های خطی استفاده میکنند جزء اصلی اسکنر یک SENS- R است که مانند سنسور به صورت منظم تمام سطح تصویری را نقطه به نقطه و در راستای خطوط موازی اسکن می کند.
3. دستگاه هایی که عوارض را از روی فایل نقشه اسکن ‌شده در صفحه مانیتور دیجیتایز می کنند.

ساخت  پایگاه داده های مکانی

اصول هر تحقیق علمی اطلاعات است و برای اینکه به نتیجه مطلوب در پروژه برسیم باید بتوانیم اطلاعات را به خوبی پردازش کنیم . بنابراین نیازمند دانش و فناوری و ابزاری هستیم تا بتوانیم به این هدف دست یابیم.

سامانه های اطلاعات جغرافیایی (جی آی اس) توانایی تجزیه و تحلیل در مدل سازی،  و همینطور شبیه سازی محیط سه بعدی را برای ارزیابی مداوم داده ها و طرح های شهری فراهم می آورد.

اطلاعاتی باید قبل از ترکیب در سیستم انتخابی سایت مورد توجه قرارگیرد. در سامانه های اطلاعات جغرافیایی، اطلاعات فضایی که شامل  دو نوع داده ی مکانی  و توصیفی هستند و به عنوان پوششی برای داده های برداری  و رستری ذخیره می شوند. خصوصیات هرمدل اطلاعاتی باید قبل از ترکیب درسیستم انتخابی مورد توجه قرارگیرد.

ساختار پایگاه اطلاعات جغرافیایی

 روش لایه بندی اطلاعات و مدل مکانی (رقومی سازی داده ها، روی هم گذاری)

روش شیء گرا و بر اساس موقعیت مکانی پدیده ها (هوشمند سازی پدیده ها)

پایگاه داده

پایگاه داده، فضایی است که توانایی ذخیره مقادیر زیادی از داده های به هم پیوسته و مرتبط را دارد.

1. ایگاه داده می تواند توسط چند کاربر در یک هنگام  مورد استفاده قرار گیرد
2. پایگاه داده امکانات زیادی را برای ذخیره کردن داده فراهم می کند و امکان ذخیره سازی بهینه داده را فراهم می کند.
3. پایگاه داده  این امکان را فراهم می آورد تا قوانینی را روی داده های ذخیره شده اعمال نمایید  به عنوان مثال بعد از هر بار به روز شدن، داده ها کنترل شوند و به این  صورت یکپارچگی داده ها اجرا شود.
4. در پایگاه داده با کمک زبان برنامه نویسی امکان تغییر و به روز کردن نیز فراهم می شود.

در این قسمت از مقاله سعی برآن شده تا اطلاعاتی در مورد پایگاه داده ارائه شود تا درک درستی از سیستم های اطلاعات که نقشه های عددی در آن ذخیره می شود را به خواننده منتقل کند.

فرآیند برداری سازی داده های رستری

برداری سازی فرآیندی است که در صدد است تا نقاط ، خطوط و پلیگون ها را از تصویر اسکن شده استخراج کند. خطوط اسکن شده ممکن است در عرض چند پیکسل باشد . آنها اغلب تا اندازه ای که فقط خط مرزی حفظ شود نازک می شوند که این فرایند به اسکلت سازی معروف است.

که برای این کار همه پیکسل هایی که باعث می شوند خط در عرض بیشتر از یک پیکسل قرار گیرد را حذف می کنند. پیکسل های مرکزی باقیمانده به مجموعه ای از زوج مرتب های مرتب (ایکس و وای) تبدیل میشوند که خط را تعریف و میکنند و  سپس عوارض تعریف می شوند و توصیفات به آنها ضمیمه می شود. این فرآیند ممکن است به صورت کاملاً اتوماتیک یا نیمه اتوماتیک با کمک یک  متخصص انجام شود.

برداری سازی نیمه اتوماتیک با قراردادن نشانگر موس در شروع خط پیش می رود. سیستم به طور اتوماتیک خط را رقومی می کند. در تقاطع ها یک جهت پیش فرض دنبال می شود یا اپراتور می تواند  جهت مورد نظر را مشخص کند.

برداری سازی خطاهایی مثل برجستگی های کوچک در امتداد خطوط، گوشه های گرد شده، خطاها در اتصالاتی که حالت ( تی یا ایکس) دارند ، جابه جا شدن خطوط یا منحنی های ناهموار را باعث می شود. این خطاها در حالت های  پس پردازش دستی یا اتوماتیک تصحیح میشوند.

فرمت داده ها

مسئله مهم در هر محیطی در مبادله داده های رقومی، فرمت داده ها یا استاندارد داده ها است. استانداردهای مختلف از طریق فرمت های مختلف جی آی اس توسط فروشنده های مختلف ایجاد می شوند.

نمونه هایی از کاربردهای نقشه های رقومی را می توان کاربردهای شهری همانند: نقشه های آب و فاضلاب، برق و تلفن، طرح جامع و تفضیلی شهرها و نقشه های معماری، نقشه های گاز شهری و نقشه های کاربری اراضی ذکر شود. کاربردهای منطقه‌ای: نقشه مدیریت جنگل ها و مراتع، نقشه های کاربری اراضی و نقشه های تقسیمات کشاورزی نقشه های فرسایش خاک و نقشه های زمین شناسی. کاربردهای محیط زیست: نقشه های آلودگی هوا، نقشه های هواشناسی، نقشه اقلیم شناسی، نقشه های وضع آلودگی آبهای موجود، ‌نقشه های آلودگی زمین و عوامل آلوده کننده آنها و کاربردهای دیگر.