پایگاه داده مکانی پایه کشور
پایگاه داده مکانی پایه کشور
- مقدمه
ایده اصلی ایجاد اين پایگاه داده مکانی کشور بر اساس نيازي كه براي بازنگري نقشه‌هاي مقیاس 1:25000 احساس مي‌شد، در سال 1390 در اداره کل نقشه برداری شمالشرق بنا نهاده شد. این نقشه‌ها، که در جریان طرحی مبنی بر تهیه نقشه‌های پوششی کشور با مقیاس 1:25000 به اتمام رسیده است، شامل اطلاعات مکانی و توصیفی می‌باشند. پایگاه داده مکانی مذکور در سالهای 1391 و 92 به کل کشور تعمیم داده شده و اقدامات انجام شده روی کلیه بلوکهای کشور در حال پیاده سازی می باشد.
اطلاعات برداري، رستري و توصيفي جمع‌آوري‌شده در قالب شیت بوده و به منظور استفاده مناسب از آنها نياز به یک پایگاه داده‌های مکانی می‌باشد. این مهم از طریق اتصال و هماهنگ‌سازي این نقشه‌ها در قالب یک نقشه کلی میسر می‌باشد. بر اساس استاندارد تهيه نقشه‌هاي 25000 در سازمان نقشه‌برداري پس از استخراج اطلاعات برداري به روش فتوگرامتري هوايي نقشه‌ها گويا مي‌شوند و اطلاعات توصيفي مربوط به عوارض به آنها متصل مي‌شود. اين اطلاعات در نرم افزار مايكرواستيشن و با كمك يك نرم افزار پايگاه داده مانند Oracle يا Access به عوارض متصل مي‌شوند. پایگاه داده پوششی کشور برای 144 بلوک کشور در اداره کل نقشه‌برداري شمالشرق با استفاده از اين دو منبع داده و با طراحی ساختار داده مناسب نقشه های پوششی و اجرای مراحل آماده سازی داده ها از قبیل تبدیل مختصات، اصلاح ساختار هندسی و توصیفی، یکپارچه سازی عوارض در سطح بلوک و ... تولید گردید.
در کنار پایگاه داده مکانی 1:25000 کشور، پایگاه داده های مکانی نقشه های بزرگ مقیاس و نیز پایگاه داده مکانی رستری که در برگیرنده تصاویر ماهواره ای و عکسهای هوائی (عکسهای آنالوگ که با کیفیت مناسب اسکن گردیده و نیز تصاویر رقومی رنگی) پیش بینی گردیده است که در کنار هم پایگاه داده اطلاعات مکانی کشور را تشکیل میدهد.
- ساختار داده DataModel
با توجه به اهداف اولیه طراحی پایگاه داده مکانی پایه کشور که در برگیرنده نقشه های پوششی 1:25000 می باشد ساختار این پایگاه براساس استاندارد های سازمان نقشه برداری و به منظور هماهنگ‌سازي اطلاعات با نقشه‌هاي خروجي NTDB ، دیتا مدل مطابق با اين استاندارد ايجاد شده و فيلدهاي مربوطه با نام‌هاي اصلاح‌شده وارد می‌گردند. البته برخي فيلدها كه داراي نام‌هاي غيرمتعارف بودند در حين انتقال اطلاعات تصحيح شدند. پايگاه داده طراحی‌شده از 9 مجموعه تشكيل شده است كه عبارتند از:
الف- مجموعه مرزها (Boundary):
ب- مجموعه ساختمان‌ها (Building):
ج- مجموعه سازه‌ها (Construction):
د- مجموعه نقاط كنترل (Control Points) :
ه- مجموعه هيدروگرافي (Hydrography):
و- مجموعه هيپسوگرافي (Hypsography):
ز- مجموعه تجهیزات زیربنایی (Infrastructure Instrument):
ح- مجموعه شبكه راه‌ها (Transportation Network):
ط- مجموعه گياهي (Vegetation):
- مراحل اجرای پروژه
اجرای پروژه با انتقال نقشه های پایه 1:25000 شرق کشور به پایگاه داده مکانی که قرار گرفته بود، آغاز گردید.
در مراحل بعد اصلاح ساختار اطلاعات بر اساس ساختار مورد تائید سازمان انجام گردیده و پایگاه داده مکانی شکل گرفت
سایر مراحل و جزئیات اجرای آن در ادامه آمده است.
2-1) انتقال اطلاعات:
انتقال اطلاعات مكاني و توصيفي از روي فايلهاي اصلي آنها در محيط MicroStation V8i صورت گرفته و با استفاده از روش برنامه‌نويسي MDL، اطلاعات هر عارضه به پايگاه داده و كلاس مربوطه اضافه شدند. در اين مرحله هر شيت به طور مجزا بررسي شده و همه المانها با توجه به مشخصات هندسي و گرافيكي و اطلاعات توصیفی به كلاس مربوطه منتقل مي‌شوند. در اين ميان اگر عارضه‌اي داراي مشخصه اشتباه باشد و يا اطلاعات توصيفي به آن متصل نشده باشد به كلاس خطاها برده مي‌شود تا در مرحله اديت وضعیت صحیح عارضه مشخص گردد. اين روند در نرم افزار MicroStation و با استفاده از ماژول‌هاي MicroStationSDK و ArcEngine صورت مي‌پذيرد.
2-2) روند شکل‌گیری پايگاه داده
پايه اين پايگاه داده بر اساس نيازي كه براي بازنگري نقشه‌هاي 25000 احساس مي‌شد بنا نهاده شد. ابتدا با الهام از برنامه ProjectWise در نرم‌افزار مايكرواستيشن كه ارتباطي بين نقشه‌ها در محيط مايكرواستيشن و پايگاه داده‌هاي ArcGIS برقرار مي‌كرد به برنامه‌نويسي در محيط مرتبط با ArcGIS اقدام گردید. در اين راستا به اين نتيجه رسيديم كه بهتر است همه داده‌ها در پايگاه داده قرار گيرند كه بتوان از آنها در محيط ويرايش مايكرواستيشن استفاده نمود و مايكرواستيشن فقط به عنوان محيط ويرايش اطلاعات استفاده شود. چون ArcGIS از محيط پيشرفته و كاربرپسندي براي ويرايش اطلاعات برخوردار نيست لذا اين تصميم گرفته شد.
در دستورالعمل تهيه نقشه‌هاي 25000 سازمان نقشه‌برداري كشور اطلاعات مكاني پس از ويرايش نهايی با كمك يك بانك اطاعاتي به اطلاعات توصيفي متصل مي‌شوند كه اين محصول را NTDB يا پايگاه اطلاعات ملي ناميده‌اند. لذا اين اطلاعات بايد وارد پايگاه داده در محيط ArcGIS مي‌شود. ورود اطلاعات بصورت غير اتوماتيك، هم زمان زيادي را صرف مي‌كند و هم اشتباهات كاربر باعث تغيير در برخي اطلاعات مي‌شود. اين روند با استفاده از برنامه WriteSheet2SDE انجام مي‌پذيرد.
در اين برنامه ابتدا پايگاه داده‌اي كه مي‌خواهيم خطاهاي آن رفع گردد انتخاب مي‌كنيم. با انتخاب هر كدام از انواع خطاها (نقطه‌اي، خطي و سطحي) خطاهاي مورد نظر بارگذاري شده و در هر بار انتخاب خطاي جديد توسط كليدهاي طراحي شده مي‌توان خطاهاي ديگر را مشاهده نمود. نمايش خطاها به اين گونه است كه در فايلي موقتي عارضه‌اي مشابه با عارضه اشتباه (نقطه‌اي، خطي يا سطحي ) ترسيم مي‌شود و براي نمايان بودن آن عارضه، المان ترسيم شده در حالت انتخاب ديده مي‌شود. همچنين فايل نقشه‌اي كه اين خطا در آن رخ داده به فايل موقتي الصاق مي‌گردد تا كاربر بتواند به راحتي نوع عارضه خطادار را تشخيص دهد.
در نهايت هر بلوك در يك پايگاه داده از نوع FileGeodatabase آماده مي‌گردد. در اين پايگاه خطوط و چندضلعي‌ها در حاشيه شيت‌ها از هم جدا هستند و براي آنكه به يك پايگاه داده يكپارچه (Seamless) برسيم با استفاده از برنامه‌اي که با ArcEngine نوشته شده، چندضلعي‌ها و خطوط به هم متصل شده و نيز در صورت وجود خطا در اتصال آنها اين خطاها توسط كاربر بر طرف خواهد شد. در مرحله پاياني اتصال بين بلوك‌ها برقرار خواهد شد كه در نتيجه آن يك پايگاه داده جامع از منطقه بدست مي‌آيد.
- ویژگیهای GeoDataBase:
- داشتن ساختار DataModel
- امنیت داده SSL
- سیستم مختصات کارتزین UTM
- یکپارچه بودن اطلاعات Seamless
- استفاده از اطلاعات NTDB
- پیش بینی مشخصات بازنگری در داخل بانک
- نمایش داده ها Representation
- نمایش GeoDataBase :
جهت ايجاد مدل رقومي كارتوگرافي پايگاه داده مكاني استان در مقياس 1:25000 و بر اساس دستورالعمل و استاندارد كارتوگرافي سازمان نقشه برداري، از امكانات پيشرفته محيط ArcGIS در اين زمينه كه با عنوان Cartographic Representation مطرح مي شود و نيز ابزارهاي پردازشي اتوماتيك در ماژول كارتوگرافي و ديگر ماژول ها استفاده مي گردد. Representation روشي است جهت سمبولايز نمودن عوارض با استفاده از قوانين تعريف شده توسط كاربر كه بدون تغيير هندسه واقعي عوارض، جزء خصوصيات يك FeatureClass در ژئوديتابيس ذخيره مي گردد. يكي از مزاياي اصلي Representation پشتيباني از Override هاي دستي است زيرا كارتوگرافي هميشه تلفيق روش هاي اجرايي اتوماتيك و نيز ويرايش هاي دستي و خاص بر روي عوارض بوده است.
روش اجرايي كار بدين شرح مي باشد كه در ابتدا بايستي براي هر يك از لايه هاي موجود در ژئوديتابيس استان بطور مجزا Representation تعريف گردد كه شامل شكل (نماد) ، اندازه ها ، رنگ ، ضخامت ، فواصل ، نحوه تكرارها و ... مي باشد. در ايجاد Representation ها ، امكان استفاده و تلفيق يك يا چندين نماد نقطه اي ، خطي و سطحي با يكديگر وجود دارد و شما مي توانيد تركيبات پيچيده را به دلخواه ايجاد نماييد. جهت ايجاد Representation هاي اين مدل ، مراحل اجرايي زير انجام گرفته است که گزارش آن بصورت مجزا ارائه گردیده است :
- طراحي نمادها و ايجاد Truetype فونت از سمبل هاي كارتوگرافي
- ايجاد جدول رنگ ها بر اساس استاندارد كارتوگرافي در محيط ArcGIS
- اعمال مشخصات كارتوگرافي لايه ها بر اساس استاندارد در قالب Representation
- مشكلات پياده سازي استاندارد كارتوگرافي در محيط ArcGIS
- مشكلات در دست بررسي در محيط ArcGIS
- سرویس های قابل ارائه :
این پایگاه داده بستر مناسبی را برای ارائه خدمات نقشه‌ای آماده می‌کند. یکی از روش‌های مرسوم ارائه اطلاعات طراحی سرویس‌هایی مبتنی بر این اطلاعات می‌باشد. کاربران می‌توانند بنا به درخواست خود لایه‌های مورد کاربرد را انتخاب نموده و این لایه‌ها بصورت یک سرویس در اختیار آنها قرار می‌گیرد. این سرویس‌ها به کاربر اجازه افزودن اطلاعات و بررسی‌های خاص خواهد داد.
یکی از سرویسهای که در ادامه فعالیت مدیریت نقشه برداری خراسان برنامه ریزی گردیده است ، اجرای عملیات بازنگری نقشه های 1:25000 روی GeoDataBase می باشد.