جغرافیا علمی برای بهتر زیستن
آموزش و مشاوره سنجش از دور و سیستم اطلاعات جغرافیایی(GIS) 
نويسندگان

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 جغرافیایی ، سیستم های نوین تهیه نقشه با استفاده از کامپیوتر را بکار می گیرند با بکارگیری چنین سیستم هایی ، اولین و مهمترین مرحله عبارت است از تبدیل اطلاعات نقشه از حالت خطی و غیر رقومی به شکل رقومی و سازگار با کامپیوتر تکنیک تبدیل نقشه های سنتی کاغذی یا سایر مدارک گرافیکی به داده های رقومی سازگار با کامپیوتر را رقومی سازی ( DIGITIZING ) می نامند.

 

چرا DIGITIZE  می کنیم:

تبدیل اطلاعات نقشه های موجود به شکل رقومی و سازگار منطقی تر و کم هزینه تر در صرف زمان و هزینه برای تکرار برداشت داده ها می باشد به عبارتی دیگر با رقومی سازی نقشه های موجود از انجام دوباره کاری ها و صرف هزینه های گزاف جلوگیری خواهد شد حتی اگر اطلاعات نقشه ها بهنگام نباشند تکنیک رقومی سازی بمراتب اقتصادی تر است زیرا بهنگام سازی نقشه های رقومی که در محیط کامپیوتری ذخیره شده اند نسبت به بهنگام سازی نقشه های سنتی کاغذی کار آمدتر بوده و زمان بهنگام سازی و همچنین هزینه ها را کاهش خواهد داد.

بسیاری از نقشه های خطی موجود در سیستم انگلیسی تهیه شده اند برای استفاده از این نقشه ها در سیستم متریک لازم است سیستم اندازه گیری انگلیسی به سیستم متریک تبدیل شود. در مرحله رقومی سازی این تبدیل را می توان به سادگی انجام داد.

 

انواع رقومی سازی:

با توجه به اینکه داده اولیه یک نقشه خطی کاغذی و یا یک تصویر هوایی باشد ، انواع رقومی سازی را می توان به دو دسته تقسیم کرد.

رقومی سازی نقشه های خطی موجود می باشد.

رقومی سازی تصاویر هوایی یا روش فتوگرامتری است.

خصوصیات کارتوگرافی عارضه:

هر عارضه در روی نقشه دارای دو خصوصیت است.

1-   موقعیت عارض( کجاست ) که مشخص کننده این است که عارضه در کجا واقع شده است.

2-   معنا و مفهوم عارضه است ( چیست ) که با یک نماد نمایش داده می شود. و مشخص کننده این است که این عارضه چیست ؟

هماهنگونه که عوارض در روی نقشه های خطی کاغذی دارای دو خاصیت موقعیت و مفهوم می باشند این خصوصیات با دو نوع داده نمایش داده می شود.

نوع اول داده ها داده های موقعیتی است داده های موقعیتی یا داده های گرافیکی نمایانگر مکان عارضه بر روی سطح زمین ، سطح نقشه و تصویر باشد داده های موقعیتی ، همچنین شکل و اندازه عارضه را نشان میدهند.

نوع دوم داده ها ، داده های توصیفی است داده های توصیفی شامل اطلاعاتی در رابطه با سایر خصوصیات عارضه غیر از موقعیت آن است اطلاعات توصیفی می توانند خود بر دو نوع تقسیم بندی شوند که عبارتند از : داده های توصیفی عددی مانند مساحت ، تعداد، جمعیت ، میزان ، درجه حرارت  و غیره

داده های توصیفی مفهومی مانند  نام نوع ، کیفیت ، طبقه و غیره

 

داده های جغرافیایی از لحاظ خصوصیات ابعادی می توانند در سه گروه عمده طبقه بندی شوند در حقیقت این نوع طبقه بندی وابسته به مقیاس نقشه ای است که تهیه خواهد شد دسته اول اطلاعات نقطه ای است این نوع اطلاعات به یک نقطه مشخص و معین که دارای هیچ بعد و کشیدگی نمی باشد نسبت داده می شود دسته دوم اطلاعات خطی است این نوع اطلاعات در یک جهت دارای بعد و کشیدگی هستند و دسته سوم اطلاعات سطحی است . این دسته از اطلاعات در دو جهت دارای کشیدگی یا بعد می باشد.

انواع علائم و نمادها :

بر اساس خصوصیات ابعادی اطلاعات جغرافیائی علائم و نمادها را می توان به سه گروه تقسیم بندی نمود .

1-   علائم نقطه ای 2- علائم خطی 3- علائم سطحی

انواع دستگاههای DIGITIZER :

1-   میزهای دیجیتایزر که شامل یک صفحه و یک CURSOR دستی هستند

2-  اسکنرها با آرایه های خطی می باشند جزء اصلی SCANNER یک SEN SOR است که بصورت منظم تمام سطح تصویری را نقطه به نقطه و در راستای خطوط موازی SCAN می کند.

3-   دستگاههایی می باشند که از روی صفحه مانیتور عوارض را DIGITIZE می نمایند.

 

انواع روش های رقومی سازی:

بر اساس دستگاههایی که برای دیجیتایز کردن بکار می روند  سه روش رقومی کردن را می توان نام برد.

دیجتایز مستقیم یا رقومی سازی دستی :

در این روش اپراتور با استفاده از یک CURSOR دستی تمامی المانها و عوارض نقشه را ردیابی کرده و مختصات تمامی عوارض ثبت و ذخیره می گردد نتیجه این روش یک فایل  رقومی در سیستم برداری می باشد.

روش دوم دیجتایز با استفاده از SCANNER می باشد.

تمامی سطح نقشه نقطه به نقطه توسط SENSOR اسکنر در راستای خطوط موازی و بصورت منظم SCAN  شده و نقشه به صورت خودکار به اطلاعات رقومی تبدیل می گردد. البته باید توجه داشت که نتیجه این روش یک فایل رقومی رستری خواهد بود.

روش سوم دیجیتایز کردن از روی صفحه مانیتور است

که خیلی شبیه به روش DIGITIZE مستقیم می باشد  تفاوت عمده این روش با روش دیجیتایز مستقیم در این است  که ابتدا نقشه توسط SCANNER   اسکنر شده و پس از SCAN دیجتایز کردن عوارض از روی صفحه مانیتور آغاز می گردد.

رقومی سازی با استفاده از میز DIGITIZER :

مراحل رقومی سازی :

بطور کلی شش مرحله عمده در رقومی سازی وجود دارد که عبارتند از :

1-   آماده سازی منابع و امکانات

2-   پیش پردازش اسناد و مدارک

3-   تنظیم دیجیتایزر

4-   دیجیتایز کردن عوارض

5-   ورود اطلاعات توصیفی

6-   ویرایش و اصلاح

 

آماده سازی منابع و امکانات :

قبل از این که فرآیند رقومی سازی آغاز گردد باید مدارک گرافیکی انتخاب گردد اطلاعات توصیفی جمع آوری شود و ساختار و محتویات پایگاه داده مشخص شود. در مرحله اماده سازی منابع و امکانات انواع مدارکی که به عنوان ورودی رقومی سازی می توانند مورد استفاده قرار گیرند ارزیابی و بررسی می گردند ، استانداردها و مشخصات داده های رقومی خروجی مطالعه و بررسی می گردند ، بودجه مورد نیاز برای رقومی سازی مد نظر قرار می گیرد محدودیت های زمان و سخت افزارها و نرم افزارهای موجود بررسی و ارزیابی می شود نتیجه این مطالعات و بررسی ها انتخاب روش رقومی سازی تعیین ساختار و پیکر بندی سخت افزار ونرم افزار تعیین و ترسیم طرح نهایی رقومی سازی ، تعیین پرسنل و هزینه مورد نیاز برای رقومی سازی خواهد بود.

پیش پردازش اسناد مدارک:

پیش پردازش اسناد ، مدارک برای افزایش سرعت رقومی سازی ، رفع موارد ابهام ، اطمینان از ثبت اطلاعات مناسب و آگاه کردن عامل رقومی سازی از فرآیندهایی که مورد نیاز نمی باشند ضروری است.

همه عوارض که دیجیتایز می گردند بصورت واضح روی نقشه ها ترسیم شده اند به هر حال برای برخی از این عوارض لازم است نحوه رقومی سازی دقیقا مشخص گردد همچنین در این مرحله تمامی نقاط ویژه ای که مد نظر می باشد مانند تقاطع شبکه راهها باید علامت گذاری شوند. نوع و تعداد اطلاعات توصیفی برای هر عارضه باید قبل از رقومی سازی دقیقا مشخص گردد. لایه های مختلف نقشه اگر موجود و در دسترس باشند نسبت به نقشه های چاپ شده برای رقومی سازی مناسب تر هستند زیرا عامل رقومی سازی با مدارک و اسنادی ساده تر با کیفیت کیفی بالاتری سروکار دارد و این مسئله باعث افزایش سرعت و کیفیت رقومی سازی می گردد. کیفیت خطوط در پیش نویس نقشه ها پائین است لذا بهبود کیفیت خطوط ضروری می باشد اغلب انواع مختلف یک پیش نویس ممکن است بر روی برگه های جداگانه وجود داشته باشد  رقومی سازی این المانها از روی برگه های جدا نسبت به انتقال همه المانها بر روی یک برگه و دیجتایز آنها کارآمدتر و مناسب تر می باشد قبل از آغاز مرحله رقومی سازی برای انتقال مختصات از سیستم مختصات دیجیتایزر به سیستم مختصات مرجع لازم است نقاط کنترل مناسب انتخاب گردد. نقاط کنترل باید دقیقا روی نقشه مشخص شده و مختصات آنها روی زمین معلوم باشد.

تنظیم دیجیتایزر:

دیجیتایزر از لحاظ مکان و موقعیت باید تنظیم کرد. برای افزایش سرعت و کارآیی رقومی سازی لازم است محدوده دیجیتایزر که نقشه روی آن قرار می گیرد با محدوده فرمانها و منوهای ورود توصیفات از یکدیگر مجزا گردند. در این صورت برنامه رقومی سازی می تواند تشخیص دهد که نقطه ای که مختصات آن ثبت می گردد در داخل محدوده نقشه قرار می گیرد  نقاط کنترل تعیین شده در این مرحله برای ترانسفورماسیون وارد سیستم می شود.

دیجیتایز عوارض : دیجیتایز عوارض نقطه ای :

معمولا عوارض نقطه ای در نقشههای کاغذی بصورت نماد نمایش داده می شود لذا برای دیجیتایز عوارض نقطه ای باید کاملا مشخص شود که کدام نقطه از نماد باید دیجیتایز شده و مختصات آن ثبت گردد.

دیجیتایز عوارض خطی : دو روش برای دیجیتایز عوارض خطی وجود دارد:

حالت ثبت نقطه ای با POINT MODE و ثبت پیوسته یا STREAM MODE

در حالت ثبت نقطه ای یا POINT MODE عامل دیجیتایز با قرار دادن کرسر دیجیتایزر بر روی نقاط مورد نظر در محل شکستگی خطوط مختصات این نقاط  را ثبت می نماید. در حالت ثبت پیوسته عامل مجود پیوسته و دقیقا بصورتی که کاملا کرسر دیجیتایزر بر روی خط قرار می گیرد خط را ردیابی می کند و نقاط خط بصورت اتوماتیک ثبت می شود.

دیجیتایز عوارض سطحی :

در دیجیتایز این عوارض خطوط تشکیل دهنده این سطوح یا به عبارت دیگر خطوط ممیزی سطح یا پلیگون دقیقا مانند عوارض خطی دیجیتایز می گردد مشکلی که ایجاد می شود زمانی است که مرز مشترک بین دو سطح مورد نیاز باشد در چنین حالتی خط مشترک بین دو سطح یا POLYGON باید تنها یکبار دیجیتایز گردد. تا از ایجاد SLIVER بین دو سطح جلوگیری شود.

روش های تولید POLYGON :

سه روش برای تولید سطح یا POLYGON وجود دارد:

1-   ایجاد پلیگون به روش محاوره ای ( IN TERACTIVE )

2-   ایجاد پلیگون با استفاده از کد گذاری چپ و راست.

3-   ایجاد پلیگون با استفاده از برنامه های پشتیبان

ورود اطلاعات توصیفی :

عموما اطلاعات توصیفی در پایگاه داده ذخیره می گردد. این اطلاعات توصیفی می توانند قبل ما بعد و یا حتی همزمان با دیجیتایز کردن عوارض در پایگاه داده قرار گیرند دو روش برای برقراری ارتباط بین اطلاعات توصیفی و داده های مکانی وجود دارد زمانیکه روش منطقی یا LOGICAL مورد استفاده قرار نگیرد هم اطلاعات توصیفی و هم داده های مکان متناظر باید با استفاده از یک شناسه منحصر بفرد مشخص گردد. این شناسه منحصر به فرد برای هر عارضه باید در مرحله DIGITIZE کردن و ورود اطلاعات توصیفی معرفی گردد.

زمانیکه روش موقعیتی یا POSITIONAL مورد استفاده قرار گیرد مجموعه اطلاعات توصیفی متعلق به یک عارضه به همراه یک نقطه در کنار عارضه ای که باید به آن متصل شود قرار می گیرد.

 

ویرایش و اصلاح :

مرحله ویرایش و اصلاح جزء لاینفک دیجیتایز کردن می باشد. زیرا اطلاعات دیجیتایز شده باید بدون خطا باشد ویرایش و اصلاح در سه مرحله انجام می گیرد.

کشف خطا- تعیین موقعیت عارضه دارای خط- برطرف ساختن خط

انواع خطاهای موقعیتی :

انواع خطاهای موقعیتی در دیجیتایز کردن عوارض را می توان به سه دسته تقسیم کرد که عبارتند از : 1-اشتباه 2- حذف عوارض3 – عدم شناسایی درست نقاط کنترل4 – عدم بسته بودن پلگونها5 – اتصال غلط نقاط و…6-بی دقتی در ردیابی عوارض 7-عدم دقت در ردیابی عوارض در روش ثبت پیوسته 8- عدم تلافی نقاط و…  9-خطای ظاهری 10-به هم نرسیدگی از هم رد شدگی خطوط غیر هموار 11- SNAP نشدن سر و انتهای خطوط12- عمود نبودن خطوط 13- موازی نبودن خطوط و…

انواع خطاهای اطلاعات توصیفی:

سه نوع خطا در اطلاعات توصیفی را می توان نام برد که عبارتند از

1-جاافتادگی اطلاعات توصیفی

2 – تقسیر غلط عوارض

 3– ورود اطلاعات توصیفی اشتباه

 

عوارض موثر از سرعت و دقت:

سرعت و دقت دیجیتایز دستی به عوامل زیاد بستگی دارد که عبارتند از

1-نوع سند یا مدرکی که دیجیتایز می گردد2 – پیچیدگی سند3- تعداد اطلاعات توصیفی که باید وارد گردند5- مهارت اپراتوری که عمل دیجیتایز را انجام می دهد6  – نوع دستگاه دیجیتایزر که مورد استفاده قرار می گیرد.7- میزان پیش پردازش که روی سند با مدارک انجام گرفته –8- برنامه ها و نرم افزارهای دیجیتایز کردن از روی صفحه مانیتور : ( ON- SCREEN  DIGITIZING )

اخیرا روش دیگری در دیجیتایز نقشه ها متداول شده است که دیجیتایز از روی صفحه MONITOR یا ON SCREEN DIGITIZING نامیده می شود در این روش ابتدا سند مورد نظر SCAN می گردد. نتیجه این مرحله یک فایل رقومی رستری می باشد این فایل می تواند بر روی صفحه مانیتور نمایش داده شود. در چنین حالتی اپراتور لازم است با قرار دادن CURSOR روی عوارض و ردیابی آنها تمامی عوارض را دیجیتایز نمایند. این فرآیند زمانی امکان پذیر است که سیستم امکان نمایش همزمان و رجیستر کردن فرمت RASTER  و فرمت برداری را داشته باشد.

SCAN کردن اسناد:

دیجیتایز کردن یکی از مراحل عمده در تهیه نقشه با استفاده از کامپیوتر می باشد این مرحله مستلزم صرف زمان هزینه و نیروی انسانی و همراه با خطا می باشد SCAN کردن روشی برای رفع این مسئله می باشد. برای اسکن کردن اسناد یک اسکنر مورد نیاز است. اسکنر شامل یک منبع نور است که یک موقعیت یا PIXEL را روی نقشه تحت تابش قرار می دهد و همچنین شامل یک SENSOR می باشد که   نور منعکس شده یا عبور کردن از آن منطقه را اندازه گیری می نماید. حاصل این فرآیند یک COPY رقومی از سند است که بصورت گامهای خاکستری ذخیره می گردد.

انواع مختلف اسکنرها را می توان با توجه به کاربرد مورد نظر بکار گرفت چهار مشخصه عمده در دسته بندی اسکنرها مورد استفاده قرار می گیرند قدرت تفکیک اسکنر را می توان به عنوان کوچکترین جزء قابل تشخیص توسط اسکنر تعریف نمود این کوچکترین جزء منطقه ای است که توسط منبع نور تحت تابش قرار گرفته و بازگشت یا عبور نور از آن توسط SENSOR اندازه گیری می شود در انتخاب قدرت تفکیک مورد نیاز باید چگونگی نمایش اطلاعات و حجم حافظه مورد نیاز برای ذخیره اطلاعات در نظر گرفته شود.

با توجه به ابعاد سد یا نفشه نیز می توان اسکنر را انتخاب نمود معمولا برای نقشه های کوچک یا نقشه هایی که می توان آنها را به سادگی تقسیم بندی نمود از اسکنرهای کوچک استفاده می شود ولی در بقیه موارد اسکنرهای با سایز بزرگ تر بکار گرفته می شود از لحاظ تکنیک اسکن اسکنرها را می توان به دو دسته تقسیم بندی نمود.

1- در اسکنرهای نوع اول سند یا نقشه بر روی سطح اسکنر بصورت کاملا مسطح قرار گرفته و منبع نور و سنجنده تمامی سطح نقشه را در طول خطوط موازی بصورت سیستماتیک اسکن می نماید این نوع اسکنرها را اسکنرهای تخت می نامند. در اسکنرهای دسته  دوم که اسکنرهای استوانه ای نامیده می شوند نقشه یا کاغذ در یک جهت به دور استوانه حرکت کرده و منبع نوروسنجنده تنها در یک جهت در امتداد دو بال استوانه ای حرکت نموده و تمامی سطح نقشه را اسکن می کند. از لحاظ قابلیت اسکن تصویر زندگی ، اسکنرها را به دو دسته می توان تقسیم بندی نمود.

در اسکنرهای تک رنگ یا سیاه و سفید تنها گام خاکستری برای هر PIXEL اندازه گیری و ثبت می گردد بنابراین برای هرPIXEL تنها مقادیر سفید ، سیاه و یا مقادیر خاکستری ذخیره می گرد در اسکنرهای رنگی امکان تشخیص رنگها وجود دارد برخی از اسکنرهای رنگی سطح نقشه را سه بار اسکن کردن و در هر مرتبه یک فیلتر برای یکی از سه رنگ اصلی بکار گرفته می شود. در نهایت رنگ نهایی با استفاده از ترکیب مقادیر متفاوت سه رنگ اصلی با یکدیگر بدست می آید. در انواع دیگر اسکنرهای رنگی سطح نقشه را یک بار اسکنر کرده که در این حالت با استفاده از آینه های نیمه شفاف نور منعکس شده و به اجزای مختلف تشکیل دهنده رنگ تفکیک می گردد.

پس از قرار دادن سند یا نقشه روی سطح اسکنر بطور کاملا منطبق برروی آن خواه تخت یا استوانه ای مرحله اسکن کردن آغاز می گردد فرآیند اسکن نقشه یک فرآیند کاملا اتوماتیک است و نیازی به نظارت اپراتور نمی باشد.

در مقایسه با دیجیتایزر دستی اسکن کردن سریع مستلزم نیروی انسانی کمتر وعادی از خط می باشد.

مزایای دیجیتایز از روی صفحه مانیتور نسبت به دیجیتایز دستی عبارت است از:

1- این روش برای عامل  دیجیتایز راحتر است 2- امکان ZOOM  کردن و PAN کردن و قابلیت دید مستقیم عامل بر آنچه دیجیتایز می کند را فراهم کرده لذا دقت دیجیتایز افزایش می یابد . از آنجا که مراحل دیجیتایز کردن و عملیات ویرایش و تصحیح همزمان انجام می گیرد لذا سرعت دیجیتایز افزایش پیدا می کند

[ ۱۳٩٠/۱٢/۱٩ ] [ ۳:٥٥ ‎ب.ظ ] [ خلیل غلام نیا ]

.: Weblog Themes By Iran Skin :.

درباره وبلاگ

دانشجوی کارشناسی ارشد سنجش از دور و سیستم اطلاعاتی جغرافیایی دانشگاه تبریز ورودی93
صفحات اختصاصی
امکانات وب
RSS Feed