Gis Data Types

Bu makalede coğrafi detayları tanımlamak için kullanılan temel veri tipleri ve bu veri tiplerinin hangi durumlarda kullanılması gerektiği anlatılacaktır.

CBS’nin diğer bilgi sistemlerinden farkı coğrafi olarak referanslanan verileri işleyebilmesidir. Coğrafi veri, yeryüzündeki mekansal özelliğin hem konumunu hem de özelliklerini tanımlamalıdır. CBS bu nedenle iki coğrafi veri bileşeni içerir.

  • Mekansal veriler, coğrafi özelliğin konumunu tanımlar
  • Öznitelik verileri (Konumun meta data bilgisi), konuma ait diğer özellikler tanımlar.

Bu veri yapısı sayesinde meta data üzerinden yapılan sorgulamalar ile konum bilgisine, konum üzerinden yapılan sorgulamalarla da meta data bilgisine erişilebilir. Mekansal veriler de temel olarak vektör ve raster olmak üzere iki kategoriye ayrılır.

VEKTÖR VERİLER

Nokta, çizgi, çokgen veya bunların kombinasyonu yoluyla herhangi bir coğrafi özelliği koordinat sistemi üzerinden ifade edebilen verilerdir. Kuyu, ağaç, kule gibi veriler POINT; yol, nehir, köprü gibi en az iki noktadan oluşan ve birbirine bir çizgi ile bağlı veriler LINE; bina, parsel, ülke sınırları gibi en az üç noktadan oluşan ve kapalı alan olarak tanımlanan veriler de POLIGON geometrileri ile temsil edilir.

Geometri Tanımlama
Vektörel geometri nesnelerinin tanımının standartlaştırılması, dijital ortamda saklanması, taşınabilmesi veya harita üzerinde gösteriminin sağlanması için Open Geospatial Consortium (OGC) ve International Organization for Standardization (ISO) tarafından işaretleme dili kullanılarak tanımlanan metin tabanlı standarta WKT (Well Known Text) denir. WKB (Well Known Binary) ise bu standartın ikili karşılığıdır. Bu standart da geometriler basit ve multi part olarak aşağıdaki gibi tanımlanabilir.

POINT   POINT(10 10)
MULTIPOINT   MULTIPOINT ((10 40), (40 30), (20 20), (30 10))
LINESTRING   LINESTRING (30 10, 10 30, 40 40)
MULTILINESTRING   MULTILINESTRING ((10 10, 20 20, 10 40),(40 40, 30 30, 40 20, 30 10))
POLYGON   POLYGON ((30 10, 40 40, 20 40, 10 20, 30 10))
MULTIPOLYGON   MULTIPOLYGON (((40 40, 20 45, 45 30, 40 40)),((20 35, 10 30, 10 10, 30 5, 45 20, 20 35),(30 20, 20 15, 20 25, 30 20)))

Tabloda görüleceği üzere geometriler koordinatlardan oluşmaktadır. Koordinatlar (X Y) , (X Y Z) veya (X Y Z M) şeklinde tanımlanabilmektedir.

Burada;

  • X yatay (easting), Y (northing) ise dikey değeri
  • Z Yükseklik (elevation)
  • M Ölçüm zamanı, Sıcaklık, Basınç vs gibi kendimizin belirleyebileceği herhangi bir değeri ifade eder.
  • Projected koordinat sistemlerde değerler X ve Y olarak, coğrafi koordinat sistemlerinde ise Longitute ve Latitude olarak olarak isimlendirilir.

Axis Ordering
Koordinatların sıralaması konusunda bazı karışıklıklar bulunmaktadır. Örneğin
WFS 1.0 standartlarında koordinatlar longitude / latidute sıralaması ile gönderilirken, WFS 1.1 ve 2.0 sürümünde latitude / longitude sıralamasına geçilmiştir. GeoJSON veri formatında ise koordinatlar (longitude / latidute ) formatında gönderilmektedir. CRS (Coordinat Reference System) tanımlama dosyalarında koordinat sıralamasının da belirtilmesi ile bu konu standartlaştırılmaya çalışılmaktadır.

Vektör Veri Üretimi
Temel olarak iki farklı yöntemle vektör veri üretilebilir.

  • Coğrafi referanslama (Georeferancing) işlemi yapılmış hava fotoğrafı veya uydu görüntüleri üzerinde çizim araçlarını kullanarak sayısallaştırma yöntemi ile
  • Özel ölçüm yöntemleri (GPS, TotalStation vs) ile araziden toplanarak

Vektör Verilerin Avantajları

  • Grid büyüklüğüne bağlı olmadan koordinatlardan oluştukları için daha yüksek bir coğrafi doğruluğa sahiptirler.
  • Grafiksel çıktıları daha estetiktir.
  • Vektör veriler ile topoloji kurulabilir ve bu topolojik kurallar sayesinde veri tutarlılığı sağlanır.
  • Vektör veriler bozulmadan ölçeklendirilebilirler
  • Birden çok özellik ile ilişkilendirilebilirler.
  • Raster veri modeline göre çok daha küçük veri boyutuna sahiptir.

Vektör Veri Analizleri

  • Network analizi : Yol, kanalizasyon, su veya elektrik şebekesi gibi ağ oluşturan detaylar üzerinde yapılan en kısa yol, kaynak tahsisi, etki alanı analizleri
  • Yakınlık analizi : Belirli bir alan içerisinde istenilen kriterlere uyan detaylar. (Oturduğum yerin 1 km yakınındaki okullar)
  • Kesişim, içinde kalma, değme vs gibi geometrik analizler

RASTER VERİLER

Dijital kameralar ile çekilen uydu görüntüleri ile hava fotoğrafları veya taranarak bilgisayara aktarılan dökümanlar en bilinen ve kullanılan raster verilerdir.

Raster veri tipinde, nokta, çizgi veya poligon kavramları yoktur. Raster veriler piksellerden oluşur. Diğer bir ifade ile raster, sütunlar ve satırlar içeren ızgara hücre dizisidir.

Raster verinin temel kullanım amacı altlık haritadır. Böylece
Raster veri görüntüleme kontrol ve analiz için kullanılır.Üretilen vektör verilerin konumunun görüntülenmesi ve kontrol edilmesi sağlanır.

Coğrafi Referanslama (Georeferancing)
Raster’ın pixel koordinatlarının doğru parametreler kullanılarak dünya üzerinde olması gereken yere yerleştirilmesi işlemine coğrafi referanslama veya konumlandırma denir. Konumlandırma işlemi için ihtiyaç duyulan parametreler 3 farklı şekilde elde edilebilir.

  • World File
    World file dosyaları raster ile aynı dizinde yer alır ve ismlendirilirken raster ile aynı adı alır. Uzantısı ise raster uzantısının 1. ve 3. harfleri ile “w” harfinin birleşiminden oluşur. Örneğin raster dosyasının adı kıbrıs.tif ise world file dosyası kıbrıs.tfw, keban.jpg ise keban.jgw olur.

    World File dosyasının içeriği 6 satırdan oluşur. Rasterin sol üst köşe koordinatı, x ve y ekseni boyunca dönüklük miktarı ve piksel büyüklüğüne ait değerleri içerir.

  • Raster Header
    GeoTiff gibi bazı raster formatları konumlandırma işlemi için ihtiyaç duyulan parametreleri raster dosyasının header kısmında barındırır.
  • Identity Transformation
    Ekran üzerinden operatör yardımı ile başka bir referanslanmış veriyi kullanarak da coğrafi referanslama yapılabilir.

Çözünürlük
Raster veri için çözünürlük kavramı 4 değerden oluşmaktadır.

  • Mekansal Çözünürlük (Spatial Resolution)
    Her bir pikselin büyüklüğü mekansal çözünürlük kavramı ile açıklanır. 10 metre çözünürlükte bir raster görüntü de her bir piksel gerçek dünyada 10 metreye 10 metre bir alanı temsil eder. Bu değer aynı zamanda raster’ın 10 m den küçük değişimleri ortaya koymak için yeterli hassasiyet olmadığı anlamına gelir. Bir nesne ne kadar çok piksel ile temsil edilir ise görüntü kalitesi o kadar fazla olur.

    enter image description here

  • Spektral Çözünürlük (Spectral Resolution)
    Spektral dalga boyu genişliği bir algılayıcının elektromanyetik spektrumda kaydedebildiği spesifik dalga boyu aralığıdır. Elektromanyetik spektrumdaki geniş aralıklar düşük spektral çözünürlük, dar aralıklar ise yüksek spektral çözünürlük olarak tanımlanır. Yani bant aralığı küçüldükçe spektral çözünürlük artmaktadır. Bunun yanısıra bant sayısı arttıkça spektral çözünürlükte artmaktadır. Daha fazla bant sayısı daha fazla spektral detay içerdiğinden nesnelerin ayırt edilmesinde kolaylık sağlamaktadır.
  • Radyometrik Çözünürlük (Radiometric Resolution)
    Bir algılayıcının enerji farklılıklarını algılayabilme yeteneğini ifade eder. Bit olarak tanımlanır. 1-bitlik renk derinliğine sahip bir raster iki değer içerebileceğinden dolayı görüntü siyah beyaz olur. 8 bitlik renk derinliğine sahip bir raster da her bir pixel 0-255 arasında (toplam 256 değer) değer alabililir.

    2 Bit 4 Bit 8 Bit
    enter image description here enter image description here enter image description here
  • Zamansal Çözünürlük (Temporal Resolution)
    Zamansal çözünürlük bir uzaktan algılama sisteminin aynı bölgeyi görüntüleme
    sıklığı ile ilgilidir. Diğer bir ifade ile uydunun aynı arazi parçasını üst üste iki defa algılama yapması arasında geçen süredir.

Raster verinin kalitesi inç başına düşen nokta sayısı ile (DPI) ifade edilir. Inç başına düşen piksel sayısı arttıkça raster’ın gerçek dünyadaki modeli temsil gücü ve doğruluğu artarak kalitesi yükselir. Ancak bu işlem raster’ın dosya boyutunu arttırır.

Raster Verilerin Avantajları

  • Veri yapısı basittir
  • Bazı çoğrafi analizlerin (çakıştırma analizleri,kullanım yoğunluğu gibi) kolaylıkla yapılabilir olması

Raster Tabanlı Analizler
Raster analizler hücrelerin içerdiği veri değerlerinden faydalanılarak yapılır.Raster veride bir piksel yalnızca bir değer içerir. Bu nedenle birden fazla özellik göz önüne alınacaksa, birkaç raster katman gerekir.

  • Hidrolojik Analizler
    Dere akış yönü,Yağış birikimi,Su ve drenaj havzalarının belirlenmesi,baraj ve gölet bölgeleri,sel rsiki olan alanar
  • Çevre Analizleri
    Küresel ısınma yaban hayatı,ormanların yok olması
  • Arazi Analizleri
    Görünürlük,eğim,bakı analizleri ile arazi kullanıı ve yer seçimi analizler

Kullanım amacına bağlı olarak raster veya vektör veri tipi seçilebilir. Bu veriler birbirlerine de dönüştürülebilir.

Sağlıklı ve huzurlu günler dilerim

Kaynaklar

One Reply to “Gis Data Types”

Bir Cevap Yazın

Aşağıya bilgilerinizi girin veya oturum açmak için bir simgeye tıklayın:

WordPress.com Logosu

WordPress.com hesabınızı kullanarak yorum yapıyorsunuz. Çıkış  Yap /  Değiştir )

Google+ fotoğrafı

Google+ hesabınızı kullanarak yorum yapıyorsunuz. Çıkış  Yap /  Değiştir )

Twitter resmi

Twitter hesabınızı kullanarak yorum yapıyorsunuz. Çıkış  Yap /  Değiştir )

Facebook fotoğrafı

Facebook hesabınızı kullanarak yorum yapıyorsunuz. Çıkış  Yap /  Değiştir )

w

Connecting to %s