Л. Х. ҒУломова география ахборот тизимлар
Download 1.3 Mb.
|
Гулямова 1 кисм
- Bu sahifa navigatsiya:
- 5.3. Маълумот базаларини шакллантириш
|
Векторли моделда алохида турган нуқта ёки чизиқлар ёрдамида объектнинг шакли ва жойлашиши кўрсатилади ва бу модел вектор ғоясига асосланган. Алоҳида қисмлардан иборат бўлган ҳамда алоҳида турган (дискретли) объектлар, мисол учун чегаралар, йўллар, дарёлар, шаҳарлар каби бошқа объектлар нуқта ва чизиқлардан шаклланади ва улар бор жойни ҳаммасини тўлдирмайди. Нуқта асос қилиб олинган, нуқталар чизиқлар ёрдамида бирлиштирилади ва натижада объектлар шаклланади (айрим тизимларда доираларнинг ёйиларидан фойдаланилади). Майдонли объект эса
бир қатор чизиқлар орқали ифодаланилади. «Полигон» атамаси векторли маълумотлар базасида майдоннинг синоними ва у тўғри чизиқларни туташтириш натижасида хосил бўлади. Катта хажмдаги векторли базалар транспорт ва юк ташиш, инфраструктура, маркетинг кабиларни ўрганиш ва идора қилиш учун тузилган. Векторли ва растрли моделларни солиштириб кўрсак, растрли модел узлуксиз юза ғоясига асосланган ва ҳар бир нуқта тўғрисида айтиб беради, векторли модел эса қайси жойда нима бор деб жавоб беради ва ҳар бир объектнинг жойланишини кўрсатиб туради. Растрли модел – моделларнинг энг оддийсидир. Векторли моделда "АРКлар" деган тушунча қабул қилинган ва у векторли география ахборот тизимларидаги фундаментал тушунчадир. Арклар усулида: Ҳар бир арк уни барпо этадиган нуқталарни координаталари мажмуасидан иборат бўлиб алохида сақланади. Аркларни бирлаштириш натижасида майдонлар хосил бўлади. Ички умумий чегаранинг фақат ягона версияси сақланади. Умуман олганда бу тушунча кетма кет олинган нуқталарни бирлаштирувчи чизиқни билдиради. Ҳамма бор география ва ҳаритага олинадиган элементлар нуқта, чизиқ ва майдонлар сифатида кўрсатилиши мумкин. Компьютердаги дастурлар рақамли тарзга айлантирилган чизиқлар ва улардан иборат бўлган шаклларни саралаб тоифаларга ажратади ва топология нуқтаи назардан боғлиқ ҳолда ясалган бир бирига боғланган “полигонларни” кўрсатади. Маълумотлар шундай тузилган ки, “полигон” тўғрисидаги ахборот бир қатор нуқталар орқали билдирилади. Бошланғич ва оҳирги нуқталар орасидаги бўлак “арк” деб номланади . Арклар ёрдамида “полигон” ясалади, ва шу йўл билан уни ташкил қиладиган элементларининг ёнма ён туриши ва боғлиқлиги ҳам билдирилади. География элементларининг ушбу векторли оддий модели кўп география ахборот тизимлари асосига қўйилган. Демак, векторли моделни асосида нуқта ва уни бирлаштирувчи сегмент ётади, ва шу йўл билан географик элементлар кўрсатилади. Ушбу модел компьютер картографиясида биринчи бўлиб қўлланилган чунки ҳаритадаги элементларини рақамли тарзга айлантирадиган дигитайзерда нуқталарнинг “x, y” координаталари дастлаб компьютер хотирасига ёзилар эди. Шундай йўл билан мураккаб бўлган шаклларни яхши аниқлик билан кўрсатиш мумкин. Ундан ташқари уларни оддий плоттерда ҳам чиқариш осон. Дастлаб вектор файлларда бирорта код ёки изоҳ орқали белгиланган бошланғич ва оҳирги нуқталардан ва улар орасидаги нуқталардан иборат чизиқлар сақланар эди. Тартибга келтирилмаган векторли маълумотни Ник Крисман “картография спагетти”деб номлаган, чунки улар тарелкада ёйилиб турган лағмонни эслатади. Дастлаб у иерархик маълумот базаларини идора қилишда кенг тарқалган ва бундай ёндашув “арк нуқта” модели асосида ривожлантирилган. Бошқача айтсак, ҳар бир элемент пастроқ поғонадаги элементлардан иборат ва майдон чизиқлардан, чизиқлар эса бирлаштирилган нуқталардан иборат деб ҳисобласа бўлади. Ушбу тартибда компьютерга киритилган маълумотлар алоҳида нуқта, чизиқ ва майдон файлларида сақланиб туришади. Буни ижобий томони шундаки, бунда элементлар файлларини осон топиш мумкин. Лекин улар орасидаги муносабатларни аниқлаш мушкул вазифага айланиши мумкин. Чунки, битта файлда полигоннинг атрибутлари, бошқасида полигон ва уни ташкил қиладиган арклар, учинчисида эса аркларнинг координатлари сақланиши лозим. Математика фанидаги граф назариясида бурчак деб аталадиган маънога таяниб чизиқлар туташтирилиш натижасида ҳосил бўлган нуқта учун “вертекс” ("vertex") атамаси қабул қилинган ва ундан ARCGIS, ARCView, ARC/INFO каби география ахборот тизимларида фойдаланилади. Демак, нуқта бошида, оҳирида ва ўртада жойлашган бўлиши мумкин ва шунга кўра улар ҳар хил номга эга бўлади. Турли тизимларда арклар ҳар хил номланиши мумкин ва уларни занжир, тугунчалар, қаторлар деб аташади. 1979 йилдан бошлаб янги «арк нуқта» маълумотлар структурасидан фойдалана бошлашди. Бунда компьютер хотирасида фақат арклар сақланиб туради ва керак бўлганда улардан полигон ясалади. Тизимда сақланадиган маълумотда аркни бошланғич ва оҳирги нуқталари кўрсатилиб, ҳамда ёнма ён турган элементлар тўғрисидаги ахборот берилади. Берилган аркдан келиб турадиган кейинги аркни санаси, чап ва ўн томонларда турган полигонлар саналари шундай ахборотни ташкил этади. Кўриниб турибдики, полигоннинг санаси уни ясашга “калитча” сифатида ҳизмат қилади. Керакли полигонга ёнма ён турган ҳамма бор аркларни саралаб полигон ясалади. Арк нисбатан полигоннинг чап ёки ўн томондаги жойлашган нуқталарни бир бирига кўшиш тартибини билдиради. Шу усул полигонлар орасидаги чегараларини фақат бир марта дигитайзерда рақамли тарзга айлантиришиuf имкон беради. 10 - расмда аркларнинг топологик структураси ва тегишли файллар кўрсатилган.
Хотирадан камроқ жой олиши ва янглишиб кўшимча маълумот киритилиши натижасида ҳосил бўлган ортиқча полигонларни аниқлаш имконияти ушбу усулнинг кенг тарқалишига сабаб бўлган. Маълумотларнинг векторли структурасида майдонли объектларни, мисол учун топографик юзани яхши кўрсатиб бўлмайди. Ушбу вазифани ечимини “бетартиб учбурчакли тўр” (TIN) деб номланган маълумотлар структурасиорқали топишди. Ушбу структурада нуқталар рўйҳати берилган бўлиб, шу нуқталар координаталари ва тўрнинг топологияси ҳақидаги ахборот файлда сақланади. Тўр учбурчаклардан иборат бўлиб, улар тўрдаги нуқталарни бирлаштириш натижасида ҳосил бўлади (11 - расм). Усулни Делано триангуляцияси деб аталган. Контурларни чизишда, 3 ўлчовли тасвирларни яратишда, жойнинг қиялиги, сув оқиш йўналишини кўрсатишда, йўл ва бошқа иншоотларни барпо этишда кўчириладиган ер ҳажмини ҳисоблашда бундай модел жуда фойдали. 12 –расмда Андижон вилояти учун тузилган баландлик нуқталарни бирлаштирувчи учбурчаклар асосида ҳисобланган жойнинг қиялиги рақамли харитаси кўрсатилган.
Демак, вектор моделда асосида ҳақиқий координаталарга боғланган нуқталар турибди. Чизиқ ва майдонлар эса шундай кетма кет терилган нуқталардан иборат. Чизиқлар нуқталарни териш тартибини билдирувчи кўрсатмалар билан сақланади. Майдонлар эса нуқталардан ёки чизиқлардан ясалади. Бу моделда топология ҳақида ахборот сақланиши шарт. Нуқтали, чизиқли ва майдонли объектларни юқори аниқлик билан кўрсатилиши туфайли бу модел бошқаларга қараганда унумлироқ деб ҳисобланади. Атрибутлар алоҳида файлларда сақланиб, улар қатор ва устунларга жойлаштирилади. Мантиқавий ва физикавий маълумотлар моделлари вақт мобайнида ўзгариб туради ва компьютерда ўрнатилган маълумотлар базаларини идора қилиш тизими турли усуллардан фойдаланиб, файлларни мослашга қодир. География ахборот тизими растрли ва векторли моделлар ва форматлар билан иш юритади, лекин ахборотни ички тартибга келтириш йўли фақат биттасига мўлжалланган. Растрли ва векторли география ахборот тизимлари шу нуқтаи назардан бир биридан ажралиб туради. Саволлар: Растрли моделни қандай таърифласа бўлади? Векторли моделнинг афзаллиги нимада? “Арк” тушунчаси нимани билдиради? Майдонли объектларни кўрсатиш учун қайси маълумотлар структураси мос келади? 5.3. Маълумот базаларини шакллантириш Маълумот базаларини шакллантириш жараёни бир неча босқичлардан иборат: Объектларнинг координаталрини билдирадиган фазовий маълумотларни киритиш. Объектларни хусусиятларини билдирадиган сонли ва сифатли кўрсаткичларни, яъни атрибут маълумотларни киритиш. Ушбу икки хил маълумотларни (фазовий ва атрибутлар) орасидаги муносабатларни аниклашга тўғри келади. Объектларни координаталарини билдирадиган маълумотларни рақамли тарзга айлантириб компьютер хотирасига киритилади. Киритишдан сўнг маълумотларни кайта ишлашга тўғри келади. Текис юзада майдонли объектларни ягона класс қилиб устма-уст тушириб бўлмайди. Маълумотларни топологик структураси қабул қилингач у кўп география ахборот тизимларида кенг тарқалган. Одат бўлиб қолган география ахборот тизими “арк”ни асосий ўлчови деб ҳисоблайди, бу файлга боғлиқ ҳолда чап ва ўнг томондаги полигонлар, тўғри ва тескари аркларни кетма кет туриши, ва аркнинг бош ва оҳирги нуқталари тўғрисидаги ахборотни сақлайди. Демак, ҳар бир чизиқ фақат бир марта сақланади, унинг бошида ва оҳирида турган нуқталар эса икки марта, чунки улар икки чизиққа таалукли ва шу йўл билан сақланган маълумотларни текшириш имкони бор (13 - расм). 13 - расм. Аркларнинг топологик тузилиши Аввал топология ҳатоларни текишириш учун мўлжалланган эди. Асосий ғоя шундан иборат: агар полигон чегаралари тўлиқ узлуксиз равишда рақамли тарзга айлантирилган бўлса унинг топологияси соф деб ҳисобланади. Маълумотларни рақамли тарзга айлантириш мураккаб жараён бўлиб, компьютер ҳотирасига киритиладиган нуқталарни саралаб олиша ва чизиқларни шу орқали “чизганда” кўп ҳар хил ҳатолар пайдо бўлиши мумкин. Полигон барпо этилгач унга хусусий сана берилади ва кейинчалик шу сана орқали уни компьютер хотирасидан топиб олиш осон. Полигонлар тўғри чизилдими йўқми? деган саволга, уларнинг саналарини солиштириб ҳато бор йўқлигини аниқлаш мумкин. География ахборот тизимида нуқталарни киритилиш жараёни мобайнида компьютер экранида ҳосил бўлган шакллар кўрсатилади ва туташмаган чизиқлар, полигон чегараси оҳиригача чизилмагани ёки ортиқча чизилгани яққол кўринади. Кўпинча география ахборот тизимининг дастури туташмаган нуқталарни бирлаштиради ва нуқталарни бир бирига яқинлиги ҳисобланади. Агар бу нуқталар белгиланган миқдордан яқин бўлса, дастур уларни битта нуқта деб ҳисоблайди ва уларни координатаси иккита нуқта координаталарининг ўртача арифметик миқдори деб қабул қилинади. Шундай вазиятда дастур фойдаланувчига нуқталардан қайсинисини йўқ қилиш керак деган савол беради. Бирорта жой координаталари икки марта компьютер хотирасига киритилса, кичик ҳатоликка эга бўлган полигонлар ҳосил бўлиши мумкин. Бундай полигонлар ҳам тизимда автоматик равишда аниқланади ва йўқотилади. Демак, география ахборот тизимидан фойдаланувчи унинг шу хусусиятини этиборга олиши лозим. Шундай нарсага эътибор бериш лозимки, яъни калта чизиқлар, кичик полигонлар, ёки юқори аниқлик билан ўлчанган нуқтанинг жойлашиши автоматик равишда йўқолмаслигига йўл қўйиш керак эмас. Топологиянинг ижобий томони шундаки у иккита ва ундан ортиқ ҳариталарни устма-уст туширишни таъминлайди. Унда иккита чизиқ туташган жойда янги нуқталар ҳосил бўлади ва уларни компьютер хотирасида сақлаш вазифаси туради. Тез тез учраб турадиган муаммолардан бири икки ҳаритадаги чеагаралар устма-уст тушганда кичик полигонлар яратилади. Айниқса манбанинг масштаблари ва шу сабабли картографик элементларнинг умумлаштириш даражаси ҳар хил бўлса, дарё, маъмурий чегаралар, йўллар ҳар хил тарзда кўрсатилиши мумкин ва улардан қайсинисини ҳақиқий деб ҳисоблаш осон иш эмас. Топология ундан ташқари шундай имконият яратадики, таҳлил қилишда ва ҳисоб китобларни бажаришда ҳамма “x,y” координатлардан фойдаланиш талаб қилинмайди. Мисол учун, бирорта нуқта маълум бўлган полигоннинг “ичидами, йўқми” эканлигини аниқлаш учун фақат энг катта ва энг кичик миқдорлар текширилади. Бу миқдорлар бир марта ҳисобланиб арк файлда топологияга оид ахборот билан биргаликда сақланади. География ахборот тизимларидаги дастурларида албатта маълумотларни топологик структурасини барпо этиш функцияси мавжуд. Бу функция рўй берган ҳатоларни аниқлаб уларни йўқотиш имконини беради. Маълумотлар рақамли тарзга айлантирилганда ёки бошқа тизимдан кўчириб олинганда топология нуқтаи назардан соф эмас. Бир бири билан туташмаган чизиқлар ёки устма-уст тушган чизиқлар топологияни бузади. Топология асосида бир бирига яқин жойлашган нуқталар бирлаштирилади ва нуқталар орасидаги масофани география ахборот тизимида фойдаланувчини ўзи белгилаб беради. Топология мавжудлиги туфайли нуқталар файлларини очмасдан турли ҳисоб китоб бажариш мумкин. Мукаммал бажарилган маълумотлар топологияси орқали ҳариталарни устма-уст туширганда улардаги элементлар ва тасвир бир бирига мос келади. Топологияни “барпо этиш” маъноси шуни билдиради: Нуқталарни киритишдан сўнг геометрик шакллар тузилади ва текширилади. Нуқта, чизиқ ва майдонлар орасидаги муносабатлар хисобланади ва кодланади. Ушбу маълумот автоматик равишда маълумотлар базасида тегишли жадвалларда сақланади. Топология барпо этилганда айрим муаммоларни ечишга тўғри келади: мисол учун, чегараларни устма-уст тушиши, ораларини очиқ қолиши ва бошқалар. Ушбу хатолар компьютер ёрдамида тўғриланади. Автоматик равишда тахрир ишлари бажарилганда «буфер» зонанинг кенглиги маъносидан фойдаланилади, яъни айрим катталикдаги доиранинг ичида ёнма-ён турган объектлар бирлаштирилади. Ушбу кенглик катта-кичиклигини кодлаштириш ва рақамли тарзга айлантириш аниқлигига боғлиқ. Тахрир ишлари объектларни бир жойдан бошка жойга суриш, йўқотиш, бирлаштириш ва бир биридан айириш ишларидан иборат. Кўриниб турибди, маълумотларни рақамли тарзга айлантириш ва тахририят ишлари орасидаги муносабатлар жуда кучли. Ушбу икки жараён ўзаро боғлиқ ва бир бирини бойитади. Рақамли тарзга айлантириш ёмон даражада бажарилса тахририят ишлари кўпаяди. Яхши бўлса, кўп тахрир ишларига эхтиёж бўлмайди. Иккаласи ҳам кўп вақт ва куч талаб қилади. Майдонли объектларни рақамли тарзга айлантириш жараёни тахририятга бевосита таъсир қилади ва буни сабаблари қуйидагича: «тартибсиз» рақамли тарзга айлантиришда ҳамма бор чизиқлар эхтиёрий равишда киритилади, автоматик тахририят бундай объектларни бир биридан ажратиб ололмайди, айрим география ахборот тизимларида «бирлаштириладиган нуқталар кўрсатилсин» деган функциялар мавжуд. Уни бажариш учун нуқта курсор билан белгиланади ва ушбу вазиятда топология барпо этиш хатолари камрок бўлади, айрим тизимларда “ҳар бир арк-занжир алохида рақамли тарзга айлантирилсин” деган талаб қўйилади. Ушбу вазиятда полигонларни саралаш ва тартибга келтириш осонроқ ва тахририят ишлари камрокдир. Айрим тизимларда рақамли тарзга айлантириш ишлари бажарилганда топология ҳам барпо этилади. Шунда тизим доимо нихоясига етган полигонларни излаб туради. Экран рангини ўзгариш ёки сигнал орқали шундай объект топилганлигини билдирилади. Топология мавжудлиги ёнма ён турган ҳариталардаги чегараларини текширишда жуда қўл келади. Ёнма-ён турган ҳариталарни чегаралари бўйлаб ҳаританинг элементлари текширилади. Тахририят натижасида объектлар жойини ўзгартиради. Айрим ҳолатда бирлаштирилади ва бир яхлит объект қилиб сақланади. География ахборот тизимидан фойдаланувчи буни кўрмайди. Бундай маълумотлар базаси фойдаланувчи талабига биноан яратилади. Маълумотлар топология структураси география ахборот тизимларининг асосий қисмида қўлланилади. Тизимда бирлаштирилмаган чизиқларни тўғри тартибда туташтириш имкони бўлиши керак. Ушбу мақсад учун махсус алгоритмлар ва дастурлар яратилган. Маълумотларни сақлашни икки усули мавжуд ва улардан полигонлар усули шундай қонун қоидаларга асосланган: нуқталарни координаталар мажмуаси ҳар бир полигон учун алохида сақланади, ёнма-ён турган полигонларнинг чегаралари умумий бўлганига карамай, ҳамма координаталар ҳар бир полигон учун алохида кодланади, ҳар бир ички чегаранинг икки хил версиялари бир бирига тўғри келмаслиги мумкин. Айрим тахлил ишларни бажаришга мос келмайди - ёнма-ён турган майдонларни бирлашитирш ёки айириш хисобларни бажаришда қиийнчилик туғдиради. География ахборот тизимларида ва автоматик йўл билан ҳариталар тузиш дастурларда ушбу усулдан фойдаланилади. Download 1.3 Mb. Do'stlaringiz bilan baham: 
|