COĞRAFİ BİLGİ SİSTEMİNİN GENEL İŞLEVLERİ

COĞRAFİ BİLGİ SİSTEMİNİN BİLEŞENLERİ

Coğrafi bilgi sistemi oluşabilmesi için ilk başta bir yazılıma ihtiyacımız vardır. Bunun dışında yazılıma ait, yazılımı kaldırabilecek verilerimiz, insanımız, donanımımız ve yöntemimizin olması gerekir.

Coğrafi bilgi sistemi 3 temel aşaması bulunmaktadır.

Veri toplama, veri depolama ve veri yönetimi.

Veri toplanma kısmı çok önemlidir. Veriyi araziden haritalar vasıtasıyla veya bizzat CBS ya da Totalstation gibi araçlarla ölçüm yaparak veya farklı veriler şeklinde toplayıp bunu CBS’de işler hale getirip, veriyi üretmeniz gerekmektedir.

Örneğin, siz verinizi araziden toplarken bir haritanız var. Haritanızda dereler veya yollar varsa bunu katman prensibiyle çalışan coğrafi bilgi sisteminde çizgi katmanıyla gösterirsiniz. Bu yolların yanında bulunan evler varsa bunları siz alan katmanıyla ve yolun kenarındaki direkleri ise nokta katmanıyla gösterirsiniz. CBS diğer yazılımlardan farklı olarak, bunlara ait veri tabanında sözel bilgiler bulundurması CBS’nin temelini oluşturur. Yani CBS’de 3 tane katmanımız; 3 tane alan çizgi ve nokta katmanlarımız ve bunlara ait sözel verimizin olması bunların birbirleriyle entegreli çalışması CBS’yi oluşturur. Sözel verilerin birlikte çalışılıp daha sonra haritalama (görüntüleme), sorgulama (genelde sözel veriler üzerinden), analiz, raporlama ve çıktı gibi işlemlerin tümü CBS’yi oluşmaktadır.

Daha sonra bu üretilen veriler serverlarda veya lokalde depolanır. Veri depolama işleminden sonra veriniz artık paylaşılabilir veri formatına dönüşmüştür ve siz artık verinizi yönetebilirsiniz. Yani eğer GIS server iniz varsa buradan isterseniz network le web ten online servisle isterseniz de sadece server üzerinden görüntülemeler yapabilir, üzerinde veri yönetimi yapabilirsiniz veya kendi lokalinizde haritaları görüntüleyebilir analiz edebilir sorgulayıp raporlayabilirsiniz.

Hücrelere bağlı olarak temsil edilen verilerdir. Raster veri yapısı mekan üzerindeki verilerin düzenli dizilmiş gridal bir yapıdaki hücrelere(pixel) aktarılmasıyla oluşur. Eşit ölçüde satır ve sütunlardan oluşur. Her bir hücre bir değerde depolanır. Detaylar hücre boyutuna bağlıdır. Zoom yaptığınızda ne kadar yaklaşırsanız bağlı olunan piksel o kadar büyür.

DEM Formatı: Sayısal yükseklik modelidir. tifff, Jpeg, img’den farklı olarak veri tabanında arka planında yükseklik verilerini taşır. Bu verilerden yola çıkarak DEM formatındaki rasterlardan TIN, GRED veya daha değişik tarz analizler yapmamızı sağlayan veri formatlarına dönüşüm yapmamız mümkündür. Yani raster verileri CBS’de iki şekilde inceleyeceğiz ilki fotoğraf denilen görüntü ve JPEG’ler diğeri de akıllı raster dediğimiz DEM formatıdır.

Uydu görüntüleri, hava fotoğrafları ve kağıt haritalar raster veri formatında depolanır.

Vektör veriler noktalara bağlı olarak temsil edilen verilerdir.

Nokta veri katmanı için bir tane X,Y değeri vardır.

Başlangıç ve bitiş noktaları için X,Y değeri olan veriler çizgi veri katmanıdır.

Alan veri katmanının başlangıç ve bitiş X,Y değerleri aynı olur.

Veri toplama ve depolama dışında CBS^deki diğer özellikte görüntülemedir. Bunları da haritalar halinde yada grafikler halinde yada raporlar halinde görüntüleyebilirsiniz.

CBS’nin en önemli özelliklerinden birisi de sorgulama yapabilmek yani veri tabanındaki bilgilerden grafik veriyi görüntülemektir. Örneğin Ankara’nın ilçelerini seçiniz gibi bir sorgulama yaptığınızda veri tabanında bulunan Ankara’nın ilçelerini size sunacaktır.

Bir diğer vektör veri tipi ise geodatabase’dir.

•Kağıt harıtalar

•Uydu görüntüleri

•Hava fotoğrafları

•Yersel ölçüm değerleri

•GPS,Total Station

•Başka formatta çizilmiş sayısal verileri

Yersel Ölçümler:

Arazideki nokta, ada, parsel gibi özelliklerin GPS, Totalstation gibi araçlar kullanılarak ölçülmesi ve bilgisayar ortamına aktarılmasıyla vektörel veriler elde edilmektedir.

Sayısallaştırma:

Kağıt haritaların taranmasıyla elde edilen BMP, PCX, TIF, JPEG, TGA vb. formatındaki raster haritaların, manuel yada yarı otomatik olarak vektör veri haline getirilmesi ve bilgisayar ortamına aktarılması işlemidir.

Fotogrametrik Yöntemler:

Dik çekilien hava fotoğraflarının kullanılmasıyla çok hassas yer ölçümü yapmaya uygun verilerin elde edilmesi işlemidir. Fotogremetrik yöntemlerle Otomatik Yükseklik Toplama, Dijital Stereo Kıymetlendirme, Ortofoto ve 3D işlemleri gerçekleştirilmektedir.

Uzaktan Algılama:

Raster veri formatındaki uydu görüntüleri üzerinde koordinatlandırma, görüntüleme, işleme, sınıflandırma, analiz ve sayısallaştırma gibi işlemlerle GIS tabanlı kullanılmak üzere amaca uygun veri elde edilmektedir.

CBS veri formatı iki türlüdür. Vektör ve raster veri.

Nokta veri katmanı için bir tane X,Y değeri vardır.

Çizgi katmanı için başlangıç ve bitiş noktalarının X,Y değeri aynı olur.

Bir X ve bir Y ile değer verilen değere Vektör veri formatı denir.

Haritalar dünyanın grafik sunumudur. Dünya üzerindeki her noktanın veya sahanın bir koordinat değeri(X,Y) vardır.

Harita üzerindeki noktaların ve sahaların yerinin belirtilmesi için kullanılan metotlardır.

Bu metotlar; Coğrafi koordinat sistemi ve Grid Koordinat Sistemidir. Coğrafi koordinat sistemi derece dakika saniye cinsinden derecelendirilirken Grid koordinat sistemi X ve Y değerlerinin daha farklı gösteriminden oluşur.

Harita projeksiyonları üç boyutlu küresel dünya yüzeyini matematiksel ve geometrik kurallar yardımıyla düz bir yüzeye dönüştürmek için kullanılır. Üç boyutlu yüzeyi iki boyutlu yüzeye indirirken açıda, mesafede ve istikamette oluşan hataları minimize etmek için tasarlanan algoritmalar bütünüdür.

Projeksiyon Tipleri

•Düzlemsel Projeksiyon

•Konik Projeksiyon

•Silindirik Projeksiyon

Kutup noktaları için uygulanacak projeksiyon; düzlemsel olarak kağıt ortamına alınmasıdır. Ekvator ve kutup arasında olan bir nokta için konik, tam ekvatordan geçen bir nokta için tanımlanacak projeksiyon ise silindirik projeksiyondur. Türkiye üzerinde çalışma yapılacak ise en uygun projeksiyon sistemi koniktir.

Sorgulama iki türlü yapılabilir. Daha önce anlatıldığı gibi yada grafik verilerden veri tabanı bilgilerini görüntüleme( identfy butonu ile) şeklinde olabilir. Buradaki identfy butonuna basarak veri tabanındaki bilgileri istediğiniz herhangibi bir nokta için veya katman için görüntüleyebilirsiniz.

CBS’de kullanılacak bir diğer özellik de analizlerdir. Örneğin veri tabanında il bazındaki doğum-ölüm oranlarını bulmak gibi analizler yapabilirsiniz. Bunun için değişik araç çubukları da oluşturabilirsiniz.

Çok çeşitli analiz yapma imkanı vardır. Bufer analizi proximity yani yakınlık yükleme kurma analizleri gibi. Örneğin: bir elektrik santrali kurmak istiyoruz, bu işlem sırasında etkilenecek yerleşim yerleri vardır. Bunun etki alanı 5 km olacak şekilde belirlemiş olalım . Ve 25 km etki alanında kalan yerleşimleri bulmak istadiğimizde öznitelik tabloların bağlı olan verilerden yararlanarak bu santralin kurulduğunda 25 km etki alanındaki yerleşim yerleri hangileri ve hangilerinin etkileneceğini söyleyebilmektedir.

3D ANALYST

3D Analyst ile sayısal arazi modeli; hacim hesapları, görüş analizleri; eğim, bakı analizleri; üç boyutlu veri görüntüleme yapılabilir. 3D Analyst extention’uyla birlikte gelen iki tane daha arayüz vardır. Bunlar ArcScene ve ArcGlobe. ArcGlobe da dünya küresi üzerinde analizler yapılıp veri güncellemeleri yapılabilmektedir. ArcScene de ise 3 boyutlu animasyonlar çekmenizi sağlar.

SPATIAL ANALYST (GRID)

Spatial Analyst ile ileri düzey mekansal analizler; overlay, distance, yoğunluk analizleri; hidrolojik analizler, yer seçim analizleri yapılabilmektedir.

DATA MANAGEMENT EXTENSIONS

ArcScan yüksek kalitedeki verilerinizi; haritalarınızı yarı otomatik olarak sayısallaştırmanızı sağlar.

ArcGIS schematics ise çok karmaşık projelerinizden basit şemalar çıkarmanızı sağlar.

ANALYSIS EXTENSIONS:

Network Analyst en uygun güzergahın, en uygun yerin seçilmesi gibi analizler yapmanızı, tracking analys ise zamanlara, mekanlara bağlı olarak animasyonlar seçmenizi sağlar, Geoistatical analys ise son günlerde çok önem kazanmıştır, çünkü sizin data interpolasyon yüzeyi oluşturmanızı sağlar. Örneğin bir çevre kirliliği analizi yapılırken; belirli bir çevrede kirleticilerinizin 3 farklı noktada olduğunu düşünürsek bir yerleşim yerinde veriniz olmasa bile var olan verilerden interpolasyon yüzeyi oluşturur ve en dıştakini en az önem verecek şekilde bu yerleşimle ilgili düzgün sonuçlar almanızı sağlar. Şuanda terörizmle mücadelede kullanılmaktadır.

1-Verinin koordinat sisteminin belirlenmesi: Coğrafi-Grid (Projected)

2-Verinin Projeksiyon sisteminin belirlenmesi: UTM-Polar

3-Verinin datumunun belirlenmesi: WGS 1984-Other GCS

4-Veriye kuzey-güney yarım kürede zone tanımlanması: WGS 1984 UTM Zone36 N

Türkiye için tercih ettiğimiz projeksiyon sistemi UTM (Universal Transver Merkator) dur. Bu projeksiyon sisteminde Dünya, 180 derece meridyeninden başlamak üzere 6 derece aralıklarla 60 dilime (zone) ayrılır.

•Kentsel ve bölgesel planlama.

•Kent yönetimi ve belediyecilik

•Çevre yönetimi

•Doğal kaynak yönetimi

•Yer bilimleri petrol ve maden arama

•Afet ve kriz yönetimi

•Tarım ve ormancılık

•Ulaşım planlaması

•Turizm

•Mülkiyet-idari yönetim

•İstatistik

•Sağlık yönetimi

•Eğitim

•Sağlık yönetimi

•Bankacılık-pazarlama

•Savunma-güvenlik

Veritabanı bir dosyada elektronik olarak düzenlenmiş veri kümeleridir. Birçok kullanıcı tarafından kullanılan birbirleri ile ilişkili geniş bir veri kümesinin; düzenlenmesi, depolanması, paylaşılması ve sorgulanması için kurulan bir sistemdir.

Veritabanında verilerin saklandığı bölüme tablo denir. Tablodaki bir kaydı diğer tüm kayıtlardan ayırmak için kullanılan bileşene anahtar adı verilir. Anahtar kolon o kaydı ‘unique’ yapar. Tüm ilişkisel veri tabanlarında her bir tablo yada ilişkide anahtar kolon bulunmalıdır.

CAD çizimlerinin tablosal verilere bağlanması veya grafik ve tablosal verilerin ilişkili olarak ayrı tablolarda tutulması günümüz ihtiyaçlarını karşılamamaktadır. Geodatabase mekansal ve mekansal olmayan veriyi aynı tablolarda depolayan, sorgulayan, analiz eden ve görüntüleyen özel bir veritabanıdır.