Coğrafi məlumatlar sistemi(GİS)

Mövzu13. Məkan verilənlərinin GRİD və TİN üsulları ilə verilməsi

Məkan məlumatları GİS-də təsviri zamanı çoxlu sayda elementar obyektlərə-primitivlərə bölünür.Onlara nöqtələr,xətlər,konturlar,səthlər, nizam və qeyri nizam məkan şəbəkə yuvacıqla-rı, təsvir elementlərinin həddi -piksellər aid edilir.Birinci dörd primitivlər obyektlərin və onları təşkil edən hissələrin koordinatlarını əks etdirən məkan məlumatlarının vektor üsulu ilə əlaqədardır.Başqa sözlə ilk dörd primitiv məkan məlumatları obyektlərinin və onun hissələrinin vektor üsulu ilə koordinatlarının göstərilməsi ilə əlaqədardır.

Yerdə qalan nizam və qeyri nizam məkan şəbəkə yuvacıqları və təsvir elementləri həddi olan piksellər, obyektlərdə qurulan yuvacıqlar yığımı şəklində göstərilən Rastr üsulları ilə əlaqədardır.
Məkan məlumatlarının(verilənlərinin) göstərilməsi və ya məkan məlumatlarının modeli-onların(məkan obyektləri və məlumatlarının) struktur tiplərinin rəqəmli təsviridir.
Məkan məlumatları modellərindən ən universalı və yayılanı-RASTR.VEKTOR,GRİD və TİN təsvirləridir.Məkan məlumatlarının başqa modelləri də mövcuddur,lakin onlardan təsadüfi-az hallarda istifadə edildiyi üçün bəhs etməyəcəyik.
Məlumatların Rastr modeli-əhəmiyyətindən asılı olaraq,yuvacıqlar yığımı rastr(piksellər) şəklində verilən məlumat obyektlərinin rəqəmli təsviridir.Rastr təsvir məkan obyektlərinin bütün tipləri üçün eyni düzbucaqlı matrisanın rastrına uyğun olaraq onların vəziyyətini göstərir.Rastr modelin başlıca üstünlüyü mövqe və məzmun tərzinə görə informasiyaların vahid matrisada birləşdirilməsidir.Bu zaman elementlərin(piksellərin) vəziyyəti sütun və sətr üzrə nömrələrlə, məzmun yükü isə elementin yığımı ilə təyin edilir.
Şəbəkə modeli-yüksəklik və dərinliklərin matrisa şəklində nizamlı şəbəkənin düyünlərində yüksəklik qiymətlərinin yığımı şəklində relyefin təsvir edilməsidir(nizami şəbəkə-bərabərtərəfli (bərabəryanlı) üçbucaqlardan,kvadratlardan,düzbucaqlardan tərtib edilə bilər).
Məlumatların vektor təsviri və ya vektor modeli-nöqtəli,xətti və poliqonal obyektlərin koordinat cütlükləri yığımı şəklində rəqəmli təsviridir.
Məkan məlumatlarının modeli-məkan obyektlərinin rəqəmli qeydiyyatı üçün formalaşdırılan qaydalardır və təsvir edilən obyektin həndəsi səthinin koordinat cütlüklərinin(vektorlarının) göstərilməsidir.Məlumatların sadə vektor modeli SPAQETTİ modeli adlanır.Spaqetti modeli-xəritənin qrafiki təsvirində hər bir həndəsi obyekt ayrıca əlaqəsiz saxlanır.Başqa sözlə xəritələrin qrafiki təsviri olduğu kimi bir-birinə köçürülür.
Ümumiyyətlə məkan məlumatlarının 2 əsas modeli fərqləndirilir.
1.Topoloji vektor təsviri-məkan obyektlərinin təkcə həndəsi deyil,həm də onların topoloji münasibətlərini nəzərə alan vektorlu təsviridir.
2.Məkan obyektlərinin vektorlu təsviri olub,nöqtəli,xətti,və poliqonal(konturlu) obyektlərin yalnız həndəsi təsvirini koordinat cütlükləri yığımı şəklində əks etdirir.
GRİD-məkan obyektlərinin 3 tipini -nöqtələr,xətlər və poliqonal- təhlil etdik.Bu 3 tip düz və ya planimetrik obyektlər adlanır.İndi isə 3 ölçülü səthə(relyefə) -yəni 3D obyektlərə baxacağıq. Səthlərə misal olaraq ərazinin relyefi,geofiziki sahə(Yerin maqnit,elektrik sahələri) vəs. Bütün bu səthlərə bəzən ümumi terminlə-coğrafi sahə və ya geosahə müraciət edilir.
İlkin başlanğıc məlumatlardan alınan fasiləsiz nöqtəli səthlərin yaradılması zamanı,həmin ilkin məlumatlar aşağıdakı formada ola bilər
a).Düzbucaqlı şəbəkələrdə müntəzəm-nizami vəziyyətli müşahidə nöqtələri(bir-birinə perpentikuyar olan paralel xətlərin kəsişmə nöqtələrində yerləşən)
b).Profil və ya izoxətlər üzərində yerləşən yarımmüntəzəm-yarımnizam vəziyyətli nöqtələr(Düzbucaqlı şəbəkələr üzərində əvvəlcə profil və ya izoxətlər qurulur və onların üzərində isə yarımmüntəzəm-yarımnizam müşahidə nöqtələri yerləşdirilir).
c).təsadüfi yerləşmə vəziyyətli müşahidə nöqtələri(düzbucaqlı şəbəkə üzərində yerləşən)
Səthin rəqəmli modelinin müntəzəm-nizami tapşırıqlı ən geniş yayılan üsulu-sahələrin göstəriciləri əsasında düzbucaqlı şəbəkələrdə müntəzəm-nizami təsviridir.Bu zaman şəbəkənin kəsişmə nöqtələrində-düyünlərdə müşahidə nöqtələrinin qiymət göstəriciləri verilir.İngilis dilində düzbucaqlıların müntəzəm-nizami şəbəkəsi GRİD- adlanır və ona görə də relyefin təsvirinin bu üsulu da gridlər adlanır.
Müntəzəm-nizamlı şəbəkə-əsasını şəbəkə nöqtələri təşkil edən səthin rəqəmli modelidir.Bu zaman həmin qovşaq-düyün şəbəkə nöqtələrində müqayisəli səviyyə nöqtələri göstərilir. Praktikada kvadrat və ya düzbucaqlı formalı yuvacıqlardan ibarət olan müntəzəm-nizami şəbəkə-lərdən istifadə edilir.Kvadrat yuvacıqlı müntəzəm-nizami sahə,şəbəkənin həndəsi təsviri üçün təyin edilir.
xₒ -X koordinat şəbəkəsinin başlanğıc qiyməti
yₒ-Y-koordinat şəbəkəsinin başlan\ıc qiyməti
Sₓ- X-oxu üzrə düyün-qovşaqların sayı
Sʸ-Y-oxu üzrə düyün-qovşaqların sayı
d- düyünlər arası məsafə
Operativ yaddaşda və ya bərk disk fayllarında nizami sahə şəbəkəni saxlayan zaman yalnız səviyyə qiymətini -Z saxlamaq kifayətdir.Belə ki, x,y koordinat qiymətlərini torun(şəbəkənin) həndəsi təsvirinə görə yuvacıqların nömrəsini bilməklə asanlıqla hesablamaq olar.
Grid üsuli ilə səthin təsvirinin mahiyyəti ondan ibarətdir ki,Grid təsvirə rastrlı yanaşmadır.Özü də nizamlı şəbəkədə düzbucaqlıların ölçülərini kiçiltməklə,səthin daha dəqiq təsvirinə yaxınlaşmış oluruq.
Düyün və ya qovşaqlar arasında sahələrin səviyyə qiymətlərinin hesablanma üsulina görə torlar (şəbəkələr)-qəfəsli,hormə tor və ya yuvalı şəbəkələrə bölünür.Onlardan 1-ci də səviyyə qiymətləri qonşu nöqtələrin hündürlük qiymətlərinə görə interpolyasiya edilməklə alınır.2-ci model isə nöqtəyə daimi -Z hündürlük qiymətli yuvacığın mərkəzi nöqtəsi kimi baxılır.Tor (hörmə) şəbəkəli modelin dəqiqliyinin yuvacıqlı şəbəkədən üstün olduğunu sübuta yetirmək elə də çətin deyildir.Şəkildə müntəzəm-nizamlı şəbəkənin müxtəlif təsvirdə səthlərinin kəsimi göstərilmişdir.
Səthin rəqəmli modelinin dəqiqliyini artırmaq üçün GRİD düyünləri-qovşaqları arasında məsafə-ləri azaltmaq vacibdir.Lakin addımın-məsafənin 2 dəfə azaldılması zamanı düyün-qovşaqların sayı 4 dəfə, başqa sözlə onların yaddaşda saxlanma həcmi də artar.