Reja: Vektor va rastr ma’lumot, metama’lumotlar

GATda hududlaning vektorli va rasterli modellarni kombinatsiyasi
Reja:

1. 
   Vektor va rastr ma’lumot, metama’lumotlar
   
2. 
   Atribut ma’lumotlarni olish
   
3. 
   Geofazoviy ma’lumot toʻplash usullari
   

Rastr formatdagi tasvir – bu kvadrat katakchalar toʻplamidan tashkil topgan tasvirdir. Bu katakchalar ilmiy tilda piksel (pixel) deb ataladi. Rastr tasvirlar ikki oʻlchamli koʻrinishda boʻladi, ya’ni X va Y koordinata sistemalaridan iborat. Nafaqat geografik ma’lumot, balki kompyuterga kiritilgan pikselli har qanday tasvir rastr tasvir koʻrinishida qabul qilinishi mumkin. Rastr tasvirdagi piksellar oʻlchami juda muhim ahamiyatga ega. Piksel oʻlchami qanchalik kichik boʻlsa, tasvir sifati shunchalik yuqori boʻladi. Pikselning oʻlchami tasvirga berilgan sifat belgisidir. Mana shu yerda tasvirning sifatini belgilab beruvchi birlik – tiniqlik atamasi paydo boʻladi. Piksellarning oʻlchami rastr faylning tiniqligi sifatida qaralishi mumkin. Skanerlangan tasvirning sifati toʻgʻrisida gap ketadigan boʻlsa, unda dpi/ppi (dot per inch/pixels per inch) atamasini qoʻllaymiz. Bu soʻzning ma’nosi 1 kvadrat dyuym (1 dyuym – 2,54 sm) ga nechta nuqta yoki piksel toʻgʻri kelishini anglatadi. Masalan, 300 dpi sifatidagi tasvirning 2,54 sm kvadrat joyi ustun va qator boʻylab 300 ta piksellar yoki kvadrat katakchalar joylashganini koʻrsatadi

Rastr formatning qulaylik taraflaridan biri – u raqamli relyef modeli (DEM) ni hosil qilishi mumkin.
Rastrlash. Rastrlashni berilgan analog yoki qogʻoz koʻrinishidagi tasvirni raqamli koʻrinishga keltirib, raqamli tasvir olish jarayoni sifatida tushunish mumkin. Bundan tashqari, vektor formatdan rastr formatga keltirish orqali ham rastrlash ishi amalga oshirilishi mumkin. Qogʻoz koʻrinishidagi tasvirni rastrlashning eng keng tarqalgan usuli bu skanerlash jarayonidir. Oldin ta’kidlanganidek, ishlatish maqsadiga koʻra oddiy yoki maxsus skanerlardan foydalanish mumkin. Quyida skaner yordamida rastrlash jarayonini tushuntirib oʻtamiz.
Skanerlash (scanning) – skaner yordamida analog tasvirni raqamli (rastr) formatga keltirish jarayoni. Skanerlash jarayonida grafik va kartografik ma’lumotlarni vektor koʻrinishga keltirish uchun kerakli boʻlgan bosqichlar amalga oshiriladi. Bu jarayonda skanerdan tashqari raqamli videokamera, fotoapparat va grafoqurilma kabi moslamalar ham qoʻllanilishi mumkin. GATda ishlatish uchun oddiy koʻrinishdagi mediama’lumotlarni skanerlashning uch muhim sabablari mavjud:  hujjatlar, jumladan bino-inshootlar plani, CAD chizmalari va binoni kadastr hujjatlari asosida oʻrganish uchun ma’lumot saqlashni takomillashtirish hamda ma’lumotlarni geografik jihatdan indeksatsiya qilish;  negativ (fotoplyonka), qogʻoz kartalar, aerofotosuratlar va tasvirlar boshqa ma’lumotlarga nisbatan geografik bogʻlanishi uchun skanerlanadi hamda geokodlanadi (odatda bunga vektorlash misol boʻladi);  kartalar, aerofotosuratlar va tasvirlar vektorlashdan va bazada fazoviy tahlil qilinishidan oldin skanerlanadi.
GATda qatlamlarni hosil qilish uchun 8 bit (256 rangli) 400 dpi (16 nuqta/mm) xususiyatiga ega boʻlgan skaner yoki skanerlash jarayoni orqali kartalarni skanerlash juda yaxshi tanlovdir. Fazoviy tahlil qilish uchun olinadigan rangli aerofotosurat uchun 8 bit 900 dpi xususiyatiga ega boʻlgan skaner yoki skanerlash (skanerni ichida moslab olsa boʻladi) koʻproq mos keladi. Skanerlash natijasida hosil qilingan ma’lumotning sifati asl nusxa holati, skanerlovchi qurilmaning sifati va skanerlash oldi tayyorgarligiga bogʻliq boʻladi. Skanerlashning kamchiliklaridan biri bu ba’zida optik qurilmalarda tasvirning buzilib qolishi va keraksiz tasvirlarning hosil boʻlishidir. Tasvirning tiniqligini oshirishimiz keraksiz qoʻshimcha tasvirlarni keltirib chiqarishi mumkin. Agar tasvirning tiniqligini kamaytirsak, bizga kerakli boʻlgan kichik obyektlar tushmay qolishi mumkin. Vektorlash. Vektor model koordinatali geometriya yordamida aniqlanadigan alohida nuqtalar, chiziqlar va maydonlardan tashkil topgan. Vektorlar bu grafik obyektlar hisoblanadi va aniq yoʻnalish, uzunlik hamda shakl boʻladi. Vektor formatdagi shakllarning eng sodda koʻrinishi sifatida koordinataga ega boʻlgan ikki (boshi va oxirgi) nuqtadan tashkil topgan chiziqni olishimiz mumkin. Agar ushbu chiziqlar bir nechta boʻlib, ketma-ket joylashgan uzilmas chiziqlar toʻplamidan iborat boʻlsa, unda bu shakl barchamizga ma’lum boʻlgan poligon koʻrinishda boʻladi. Bunda shaklni tashkil qiluvchi birinchi va oxirgi nuqtalar bir-biriga tengdir, ya’ni bu ikki nuqta bir-biriga oʻzaro ustma-ust tushadi.
GATda vektor formatdagi shakllardan alohida, ya’ni kartada juda koʻp obyektlar boʻlishi mumkin, lekin ularni alohida tasvirlash kerak boʻladi. Shunday vaqtlarda vektor chiziqlar yordamida tasvirlash birmuncha qulayliklar yaratadi. Bundan tashqari, vektor modellar orqali joyning relyefini tasvirlash ham juda qulaydir. Bunda davomiy chiziqlar yoki gorizontallar, TIN (Triangulatsiyalangan nomuntazam tarmoq) kontur chiziqlar va boshqa shakllardan foydalaniladi.
Rastr va vektor modellarning afzalliklari va kamchiliklari
Rastr model Vektor model afzalliklari:
 oddiy ma’lumotlar strukturasi;
 oson va samarali qatlamlashtirish;
 masofadan zondlashning tasvirlash jarayoni bilan mosligi;
 yuqori fazoviy jihatdan o’zgarishlar samarali ko’rsatiladi;
 davomiy ma’lumotlarni tasvirlashning qulayligi. kamchiliklari:
 katta hajmdagi fayl;
 alohida obyektlarni aniqlash imkoniyati yo’q, ya’ni barcha obyektlar nuqta yoki piksellar yordamida ifodalanadi;
 topologik bog’lanishlarni qurish qiyin;
 samarasiz proyeksiyalab o’zgartirish;
 katta o’lchamdagi kvadratlardan foydalanganda axborot yo’qotilishi;
 tahrir uchun qiyin. afzalliklari:
 fayl hajmining kichikligi;
 alohida obyektlar (chiziq, poligon) uchun shaxsiy belgilash;
 topologik bog’lanishlar uchun samarali;
 proyeksiyalab o’zgartirishda qulay;
 mavzuli kartani chiqarishga qulay;
 tahrirlash oson. kamchiliklari:
 chigal ma’lumotlar strukturasi;
 qatlamlar operatsiyasining qiyinligi;
 yuqori fazoviy jihatdan o’zgarishlar noqulay ko’rsatiladi;
 masofadan zondlash tasvirlash jarayoni bilan mos emas;
 davomiy ma’lumotlarni tasvirlash bilan mos emas.
Rastr formatdagi fayllar odatda rastr grid axborotni saqlash uchun xizmat qiladi. Bunga misol qilib skanerlangan qogʻoz kartalar yoki aerofotosuratlarni, shuningdek, raqamli sun’iy yoʻldosh suratlarini ham keltirishimiz mumkin. Rastr fayl formatlar bir necha turda boʻlishi mumkin.
GATda tahliliy ishlarni olib borishda yoki joyning tafsilotlarini tasvirlashda asosan vektor texnologiyaga asoslaniladi, shuning uchun ham geoaxborot tizimida vektor formatlar keng qoʻllaniladi. Bunday formatning koʻplab qoʻllanilishiga yana bir sabab – bunday format orqali koordinatalarni, atribut ma’lumotlarni, ma’lumotlar bazasi tuzilmalarini saqlash va ularni tasvirlash birmuncha qulay. Quyidagi jadvalda ba’zi vektor fayl formatlari berilgan.
Atributlar bu ma’lumotlar bazasidan oʻrin olgan matnli, sonli va belgili tavsiflardir.Atributlarda saqlanadigan ma’lumotlar umumiy, tarkibiy va belgili turlarga tegishli boʻlishi mumkin. Atribut toʻgʻrisidagi fikrlarni yanada kengroq yoritish uchun quyida bir misol keltiramiz (3.7-rasm). Masalan, bizga berilgan tumanda har xil turdagi uylar berilgan. GAT yordamida uning raqamli kartasini tasvirlaganimizdan soʻng, u poligon koʻrinishida tasvirlanadi, vaholanki bizga bu uy toʻgʻrisida toʻliq ma’lumot kerak boʻlishi mumkin. Bunda bizga atribut ma’lumotlar tushunchasi yordam beradi. Atribut ma’lumotlar bazasida bu uy toʻgʻrisidagi barcha ma’lumotlar, jumladan uning maydoni, pochta manzili, qavatlar soni, ishlatilgan materiallar toʻgʻrisidagi ma’lumot, poydevor turi, qurilgan yili, aholi soni va boshqalar saqlanadi.
Demak, yuqoridagi fikrlardan koʻrinib turibdiki, atributlar jadval, belgi, son (kodlar, sonli axborot) va grafik belgi (rang, tasvir, konturlarni toʻldiruvchi) koʻrinishida boʻlishi mumkin. GATning ma’lumotlar bazasida atribut ma’lumotlarni tasvirlashning asosiy shakllaridan biri bu jadval koʻrinishdir. Obyektning belgilarini koʻrsatib beradigan va ma’lumotlarning mavzuli koʻrinishiga mos keladigan atributlar jadval koʻrinishda saqlanadi. Bunda har bir obyekt qatorlarga joylashtirilsa, ularning atribut ma’lumotlari ustunlarga joylashtiriladi (3.8-rasm). GATda atribut ma’lumotlarning miqdori ulkandir. Ular ijtimoiy-iqtisodiy, tabiiy va aniq boʻlgan ma’lumotlar asosida tuzilishi mumkin. Ba’zi atributlarning vazifasi faqatgina joy yoki obyektni koʻrsatib berib, ularni bir-biridan ajratishdan iboratdir. Koʻcha manzillari, uchastka tartib raqamlari bunga misol boʻla oladi. Atributlar vazifalariga binoan turlarga boʻlinishi mumkin va ular quyidagilardan iborat:
 nominal;
 ordinal;
 interval;
 koeffitsiyentli;
 siklik.
Nominal atribut ma’lumot atributning eng oddiy turi boʻlib, uning vazifasi biror-bir jismni ikkinchisidan ajratishdan iboratdir. Joy nomlari, uy raqamlari va boshqalar bunga yaqqol misol boʻla oladi. Nominal atributlar asosan raqamlar, harflar va ba’zida ranglarni oʻz ichiga olishi mumkin. Ordinal atribut ma’lumotda ma’lumotlarning qiymati tabiiy ketmaketlikni tashkil qiladi. Masalan, Kanada oʻz yerlarini sinflarga boʻlib baholaydi: 1-sinf yerlari eng yaxshi yer deb baholansa, 2-sinf oʻrtacha yer deb baholanadi. Oʻzbekistonda bunday baholash 100 ballik shkala asosida bajariladi. Interval atribut ma’lumotda qiymatlar orasidagi farq ma’noga ega. Masalan, Selsiy darajasi. Bunda biz 20–30 daraja 10–20 darajadan farq qiladi, deb ayta olamiz. Koeffitsiyentli. Bu turdagi atribut ma’lumotlarda koeffitsiyent muhim ahamiyat kasb etadi. Masalan, ogʻirlik bu bir koeffitsiyent va biz 100 kg mahsulot 50 kg li mahsulotdan 2 marta ogʻir deb aniq ayta olamiz. Lekin darajaga kelganda, 20 daraja 10 darajaga qaraganda 2 marta issiq deb ayta olmaymiz, chunki bunda faqatgina interval sifatida koʻrsata olishimiz mumkin. Siklik. Bunda asosan siklik koʻrinishdagi atribut ma’lumotlar kiritiladi. Bunga misol qilib obyektning daraja birligida fazoviy joylashishini keltirishimiz mumkin. Agar 359 darajaga 1darajani qoʻshsak, bu 0 ga yoki 180 ga teng kelib qolishi mumkin. Atribut ma’lumotlarni bazaga kiritishning muhim qulayliklaridan biri bu standart koʻrinishdagi soʻrovlar, turli xil filtrlar va matematik mantiq yordamida ma’lumotlar bazasi obyektlarini tahlil qilish imkoniyatidir. GATda atribut ma’lumotlarni saqlashning turli xil usullari mavjud:
 tizimning barcha obyektlari uchun 1-2 ta standart atributlarni saqlash;
 fazoviy obyektlar va bogʻliqlik toʻgʻrisidagi axborotlar bilan bogʻliq atributlar jadvalini saqlash;
 tarmoqli ma’lumotlar bazasi elementlariga koʻrsatma (manba) larni saqlash;
Demak, GATda ikkita asosiy ma’lumotlar sinfi qoʽllaniladi: geografik va atribut ma’lumotlar. Ular orasida tizimda oʽzaro bogʽliqlik tashkil etilgan. Atribut ma’lumotlar raqamli ma’lumotlar bazasidan yoki bosmaga chiqarilgan hisobot va kitoblardan ham olinishi mumkin. Bundan tashqari, atribut ma’lumotlarni turli xil soʻrovlar yordamida qayd qilib borib (anketa soʻrovnomalari tarzida joylardan olish, davriy kuzatuv orqali) ham yigʻish mumkin. Agar bunday atribut ma’lumotlar yigʻilsa, unda bu turdagi ma’lumotlarni ma’lumotlar bazasiga kerak boʻlsa tahrirlab kiritish lozim. Qogʻoz koʻrinishidagi atribut ma’lumotlarni skanerlash orqali ham olish mumkin. Bunda maxsus dasturlardan foydalaniladi yoki boʻlmasa qogʻozdagi ma’lumotlarni klaviatura yordamida qoʻlda terib chiqish ham mumkin. Atribut ma’lumotlarni ma’lumotlar bazasining jadvallariga toʻgʻri kiritish bu GATning ma’lumotlar bazasi jarayoniga boʻlgan yuksak talablaridan biridir. Agar bunday xatoliklar mavjud boʻlsa, u holda ma’lumotlarni tahlil qiluvchi maxsus vositalar yordamida bartaraf etiladi. Bunday tahlil qiluvchi vositalarning xatolarni topish usullariga misollar keltirib oʻtamiz. Agar faqat sonlardan iborat ma’lumot kiritilishi kerak boʻlgan qatorga harflardan iborat atribut ma’lumot kirib qolsa, bunday qarama-qarshilikni SQL deb nomlanuvchi maxsus dastur yordamida aniqlash va bartaraf qilish mumkin. Bunda SQL dasturi qatordagi barcha sonlarni yigʻib, qoʻshib chiqadi va agar natija chiqmasa, demak, unda harf ishtirok etgan boʻladi. Bilamizki, Microsoft Excel dasturida ham bunday jarayonni kuzatish mumkin. Biroq barcha xatolarni bunday dastur va usullar orqali aniqlash mumkin emas. Shu sababli ham har bir ma’lumot iloji boricha mutaxassis tomonidan alohida tekshiriladi. Bunday tekshiruv, oʻz navbatida, juda katta samara beradi. Atribut ma’lumotlarning toʻgʻri yoki notoʻgʻri kiritilganligi ham avtomatik, ham vositasiz tekshiriladi.
Barcha GAT dasturlari atribut ma’lumotlarni yaratish, tahrir qilish va uni boshqarish xususiyatiga ega. Bundan tashqari, bu dasturlardagi ma’lumotlar bazasini boshqaruvchi kichik dasturlar ham shunday imkoniyatni beradi. Ayrim dasturlarda faqatgina ma’lumotlar bazasini boshqarish katta ahamiyat kasb etsa, ba’zi dasturlar ma’lumotlarning tahliliga katta e’tibor qaratadi. Shu sababli GATda ma’lumotlar bilan ishlayotganda oʻz maqsadingizga qarab dasturni tanlashingiz va ishlatishingiz kerak boʻladi.
GATda ma’lumot toʻplash koʻp vaqt talab qiladigan, qimmat, shu bilan birga juda muhim boʻlgan qismlardan biridir. GATda ma’lumot manbalarining va bu ma’lumotlarni tizimga kiritishning juda koʻp turlari mavjud. Ma’lumot toʻplashning eng muhim ikkita usuli mavjud boʻlib, ular ma’lumotni olish va uni uzatishdir. Bundan tashqari, GATda ma’lumot toʻplashda asosiy (birlamchi, toʻgʻridan toʻgʻri oʻlchov yoki syomka yordamida) va ikkilamchi (yordamchi, boshqa manbalardan hosil qilish) ma’lumot olishning oʻrtasida farq borligini bilish zarur. Bu hol rastr va vektor format ma’lumotlar turlariga ham tegishli. GAT turli xil manbalardan tashkil topgan ma’lumotlarni oʻz ichiga olishi mumkin. Geografik ma’lumotlar bazasini tashkil qilishda rastr va vektor formatdagi ma’lumotlar manbalarini asosiy (birlamchi) va yordamchi (ikkilamchi) kabi ikki turga boʻlishimiz mumkin. Asosiy ma’lumotlar manbayi bu GAT loyihalari uchun toʻplangan raqamli formatdagi ma’lumotlardir. Bunga misol qilib rastr formatdagi SPOT va IKONOS kabi yer sun’iy yoʻldoshlarining raqamli suratlarini va vektor formatdagi muhandislik-geodezik oʻlchovlarni (elektron teodolit va GPS) koʻrsatishimiz mumkin.

Xulosa. Men ushbu mustaqil ishni tayyorlash davomida ko’p narsalarni o’rgandim. Hususan GAT tizimida vector va rastrli malumotlarni to’plash va ular ustida amallar bajarish uchun kerak bo’ladigan dasturiy ta;minotlar bilan tanishib o’rganib amalda qo’llab chiqdim.