مدل توپولوژی در GIS

مدل توپولوژی در GIS

همانگونه كه در بخش انواع داده‌ها در GIS گفته شد، مدل­برداري اطلاعات را در قالب نقاط، خطوط و سطوح، كدگذاري و به عنوان يك مجموعه از نقاط داراي مختصات‌، ذخيره مي‌كند. در اين مدل، موقعيت يك عارضه نقطه‌اي، مثلا يك چاه آب، بوسيله يك جفت مختصات (X, Y)، موقعيت يك عارضه خطي از قبيل رودخانه و يا جاده، به­وسيله يك رشته از مختصات نقاط مشخص‌كننده عارضه، و موقعيت يك عارضه سطحي از قبيل درياچه، بوسيله يك حلقه بسته از مختصات نقاط مشخص‌كننده مرز عارضه سطحي، ذخيره مي‌شود. مدل­برداري به صورت وسيع براي توصيف عوارضي از قبيل جاده‌ها و رودخانه‌ها مورد استفاده قرار ‌مي‌گيرد.

مدل رستري براي توصيف عوارض پيوسته از قبيل نوع خاك، نوع پوشش گياهي و … مناسب مي‌باشد. در مدل رستري، كوچكترين جزء تشكيل‌دهنده آن پيكسل (Pixel) مي‌باشد. يك تصوير ماهواره‌اي يا يك نقشه اسكن شده، نمونه‌اي از ارائه اطلاعات در قالب مدل رستري، مي‌باشند.

استفاده از هر يك از مدل‌هاي داده برداري يا رستري، براي ذخيره‌سازي و كاربرد اطلاعات جغرافيايي، داراي مزايا و معايبي مي‌باشد. امروزه سيستم‌هاي اطلاعات جغرافيايي پيشرفته، با فراهم نمودن امكان ذخيره‌سازي، نمايش و پردازش هر دو نوع مدل داده برداري و رستري، امكان بهره‌برداري از قابليت‌ها و مزاياي استفاده از هر دو نوع مدل داده فوق را فراهم مي‌نمايند. ساخت توپولوژي از روي داده‌هاي موجود در نرم‌افزارهاي GIS فرآيندي است محاسباتي با استفاده از علوم رياضي که بسته به حجم اطلاعات وارد شده ممکن است بسيار سخت و وقت‌گير باشد. قبل از آنکه به توضيح مراحل بالا بپردازيم بهتر است يک اصطلاح را توضيح دهيم. اصطلاح CLUSTER TELORANCE در تنظيمات ساخت توپولوژي بکار مي‌آيد. در واقع CLUSTER TELORANCE کمترين فاصله موجود بين رئوس (VERTICES) عوارضي که بر هم منطبق نشده‌اند مي‌باشد. با توجه به مقداري که براي CLUSTER TELORANCE تعريف مي‌شود دايره‌اي فرضي به شعاع آن در نظر گرفته مي‌شود حال در مرحله ساخت توپولوژي اگر دو راس (VERTICES)  غير منطبق با هم در محدوده دايره فرضي قرار گيرند به هم متصل مي‌شوند. هرچه مقدارCLUSTER TELORANCE  کوچکتر باشد دقت ساخت توپولوژي بالاتر مي‌رود و بالطبع عوارض کمتر جابجا مي‌شوند. فرآيند ساخت توپولوژي در نرم افزار GIS در دو مرحله زير خلاصه مي‌شود:

1- تفکيک و شکست عوارض: در اين مرحله ابتدا رئوس نقاط شکست  (VERTEX)خطوط و لبه‌ها (EDGES) مشخص مي‌شوند. سپس در قسمت‌هايي که يک راس(VERTEX)  با يک لبه (EDGE)  در محدوده دايره فرضي CLUSTER TELORANCE قرار گيرند بر روي لبه (EDGE) يک VERTEX جديد ايجاد مي‌شود.

2-    اتصال عوارض: پس از مشخص شدن رئوس نوبت به اتصال آنها مي‌رسد. در واقع نقاط ايجاد شده به هم SNAP مي شوند. در روند SNAP شدن برخي از عوارض به ناچار جابجا مي‌شوند. ترتيب و اولويت جابجايي عوارض بوسيله مقادير RANK در تعريف توپولوژي مشخص مي‌شود. هرچه يک عارضه داراي RANK بيشتري باشد نسبت به عوارض با RANK پايين‌تر ديرتر جابجا مي‌شوند.