در این مقاله ابتدا به طور خلاصه به اهمیت اطلاعات سه بعدی و کاربرد آن به دلیل تقاضای روزافزون برای اطلاعات دقیق در مورد اشیاء و پدیده های دنیای واقعی از جمله داده های ارتفاع سنجی و پلان سنجی (X, Y, Z) پرداخته می شود. روش های موجود برای اندازه گیری سه بعدی را به طور خلاصه توضیح دهید. توجه به این نکته حائز اهمیت است که مجموعه اطلاعات به خودی خود نمی تواند تمام اقدامات لازم را برای در دسترس قرار دادن و مفید بودن آنها برای کاربران تعریف و به اندازه کافی ارائه دهد. مدیریت داده ها و ایجاد یک DBMS مناسب و قابل اعتماد و در نهایت یک سیستم GIS به طور همزمان در دوره کاربرد سه بعدی که در طول مقاله مورد بحث قرار خواهد گرفت، حیاتی است. اشکالات موجود و عناصری که باید برای ارائه نقشه‌کشی در نظر گرفته شوند، مسائل کلیدی در تجسم جهان سه‌بعدی هستند. تشریح اطلاعات سه بعدی و انتقال دانش آن به کاربران در چارچوب SDI و همچنین شناخت الزامات سازمان‌های ذی‌نفع قدم بعدی در این مقاله خواهد بود و محتمل‌ترین مشکلات در این مرحله بررسی می‌شود. در مرحله نهایی، به نتیجه گیری، هشدارها و توصیه ها خواهیم رسید.
کلید واژه ها
سه بعدی , سیستم اطلاعات جغرافیایی , زیرساخت داده های مکانی , مدل رقومی ارتفاع , تجسم
1. مقدمه
افزایش تقاضا برای اطلاعات دقیق در مورد اشیاء و پدیده های دنیای واقعی از جمله داده های ارتفاع سنجی و پلان سنجی (X, Y, Z) همراه با اطلاعات نسبت داده شده تغییرات فوق العاده ای را در تمام رشته ها و فعالیت های مرتبط ژئوماتیک ایجاد کرده است. داده های نسبت داده شده متشکل از اطلاعات معنایی و عددی باید با توجه به ویژگی های آن پدیده خاص جمع آوری، پردازش، ذخیره و ارائه شوند و مشخصات رشته های متقاضی، علاوه بر این باید ملاحظاتی در تعیین SDI (زیرساخت داده های مکانی) شامل سه مورد وجود داشته باشد. داده‌های بعدی، زیرا نه تنها به‌عنوان اطلاعات موقعیتی یک شی، بلکه به‌عنوان ویژگی عددی که شکل و شکل فیزیکی آن پدیده را تعریف می‌کند، عمل می‌کند [ 1 ].
1.1. اطلاعات سه بعدی در GIS و SDI
یکی از اصلی‌ترین ویژگی‌ها و دلایل مفهومی یک سیستم GIS، فراهم کردن امکان الصاق و نگهداری اطلاعات در مورد ویژگی‌های فضایی و همچنین ابزارهایی برای فرآیند تحلیل و ایجاد محیطی برای دانش ارزش افزوده در مورد دنیای اطراف است. جزئیات این اطلاعات می تواند عددی، معنایی همراه با اطلاعات موقعیتی باشد. اگرچه اطلاعات موقعیتی در یک کارتوگرافی سنتی به صورت چاپی عمدتاً داده های پلان متری همراه با ارتفاع نقطه یا خط خطوط بود، اما در محیط دیجیتال بعد 3 می تواند جزء جدایی ناپذیر اطلاعات موقعیت باشد.
استفاده از داده‌های سه بعدی و شایستگی آن در هر نوع تحلیل فضایی، نتایج بهتر و جامع‌تری را برای اکثر پشتیبانی‌های تصمیم‌گیری در پروژه‌های مرتبط با ژئوفضایی ممکن می‌سازد. بنابراین استفاده از داده های سه بعدی و کاربرد آن به طور فزاینده ای در بین رشته ها و مشاغل مختلف در حال رشد است. در واقع خدمات مکان یابی دقیق و مؤثر به وجود داده های سه بعدی و در دسترس بودن ابزار برای تجزیه و تحلیل و تجسم آن بستگی دارد. با هماهنگی دقیق هر پدیده ای که از داده های سه بعدی تشکیل شده باشد، شباهت ها و پیوند بهتری بین اطلاعات دنیای مجازی و دنیای واقعی قابل دستیابی است و می تواند همه رویدادها و تراکنش ها را در تمام رشته های ممکن در بر گیرد [ 2 ].] . سیستم پشتیبانی تصمیم گیری کارآمد باید از عملکرد و عملکردهای مرتبط با اطلاعات مکانی پشتیبانی کند.
ارائه اطلاعات مکانی زمان بر، مقرون به صرفه و پر زحمت ترین کار است که صفت خود را از مرحله جمع آوری داده ها در هر نوع پروژه نقشه برداری به ارث می برد. جدای از این مرحله، در دسترس بودن ابزارهایی که حول داده‌های دنیای واقعی یا مجازی تکامل می‌یابند، در طول توسعه نرم‌افزار و وجود نرم‌افزار کاربردی‌محور مناسب در حال پیشرفت است. این ابزار باید قابلیت تجزیه و تحلیل و همچنین تجسم را ارائه دهد. دو موضوع فوق الذکر یعنی داده ها و کاربردها می توانند محیطی برای GIS سه بعدی و در نتیجه جامعه توانمند فضایی تحت شرایط زیرساخت داده های مکانی ایجاد کنند.
طبق تعریف GIS همه چیز در مورد یک سیستم نرم افزار و سخت افزار برای: جمع آوری، ذخیره، دستکاری، تجزیه و تحلیل و ارائه داده ها است [ 3 ]. البته، اگر چارچوبی متشکل از افراد، داده‌ها، شبکه، استانداردها و پروتکل‌ها وجود داشته باشد که به ارائه‌دهندگان مختلف داده اجازه می‌دهد تا داده‌های خود را به شیوه‌ای امن (محافظت از حق چاپ) برای اهداف تجزیه و تحلیل GIS به اشتراک بگذارند، SDI (Spatial Data Infar- ساختار) ایجاد می شود.
از نظر عملی، توسعه یک محیط تحلیل فضایی سه بعدی یکی از مسائل مهم در ژئوماتیک است. در ابتدا از نرم افزار CAD (AutoCAD، Micro-station) برای ذخیره داده های موقعیتی در روش ها و مفاهیم مختلف و داده های نسبت داده شده توسط نرم افزار DBMS (Oracle، SQL Server) استفاده می شد و از تجزیه و تحلیل GIS برای تجزیه و تحلیل و ارائه آن استفاده می شد. اما با توسعه سخت افزار قدرتمند، این دو محصول نرم افزاری در مجموعه ای از اجزای یکپارچه یکپارچه شدند.
با اشاره به پیچیدگی؛ داده های موقعیتی سه بعدی، انواع اطلاعات نسبت داده شده و در نهایت طیف گسترده ای از ابزارهای تحلیلی مورد انتظار و همچنین گستردگی گسترده بازیگران نقش کلیدی (ارائه دهنده داده ها و کاربران داده) سیستم های مورد نیاز که قادر به رسیدگی به این هدف چند جانبه هستند ممکن است با کمبودهایی مواجه شوند و ناسازگاری ها بنابراین جامعه ژئوماتیک موقعیت بسیار دشواری برای پاسخگویی همه جانبه به انتظارات فعلی مطرح شده در ابزارهای مورد نیاز مدیریت پایه روزانه دارد.
1.2. بررسی ادبیات
لی درن و همکاران در سال 1997، با تجزیه و تحلیل ساختارهای داده در GIS سه بعدی، روش رمزگذاری طول اجرا سه بعدی را توسعه داد و تئوری و الگوریتم های شبکه چهار وجهی (TEN) را تکمیل کرد. در این تحقیق، یک ساختار داده ترکیبی بر اساس Octree و TEN در مطالعه آنها ارائه شده و مفهوم GIS سه بعدی معرفی شده است [ 4 ].
سیکا زلاتانووا و همکاران. در سال 2002 چندین نرم افزار سه بعدی را که روی Oracle و Microstation کار می کنند مطالعه کرد. این نرم افزارهای تجاری از توابع تحلیل و تجسم سه بعدی پشتیبانی می کنند. نتایج مهم این مطالعه در مورد مسائل سه بعدی GIS از جمله ساختار سه بعدی و توپولوژی در آن دوران بود [ 5 ].
گودچایلد و همکاران در سال 2004 رویکردهای مکانی-زمانی برای تفسیر و پردازش الگوهای پاسخ و ادراک انسانی به اطلاعات سه بعدی و تکنیک‌های تجسم جغرافیایی را بررسی کرد. این الگوریتم‌ها برای مطالعه تنوع جنسیتی/قومی در مدل فعالیت زمانی مکانی توسط مجموعه داده‌های دفتر خاطرات در منطقه شهری پورتلند (اورگان) [ 6 ] استفاده می‌شوند.
نرم افزار مدل سازی سه بعدی جاده برای جمع آوری و حمل زباله توسط تاوارس و همکاران بررسی شد. در سال 2008. در آن مدل یک درجه آزادی بیشتر به سیستم اضافه شده و علاوه بر آن، با در نظر گرفتن تأثیر شیب جاده و بار وسایل حمل و نقل، مصرف سوخت را بهینه می کند [ 7 ].
طرحی از قابلیت تحلیل سه بعدی GIS برای مدلسازی سه بعدی شهر توسط موزر و همکاران ارائه شد. در سال 2010. در این مطالعه با اشاره به موارد واقعی، مجموعه‌ای از الگوریتم‌های تحلیل سه‌بعدی مشخص و در گروه‌هایی طبقه‌بندی شدند [ 8 ].
آتیلا و همکاران بررسی و پیاده‌سازی روش‌های آشکارسازی و ناوبری سه‌بعدی و توضیحاتی برای فضاهای داخلی در یک سیستم سه‌بعدی GIS در سال 2013. در ابتدا یک رابط کاربری گرافیکی برای تجسم سه‌بعدی مجتمع شرکت در پوتراجایا بر اساس داده‌های شهر GML ایجاد شد، داده‌های مکانی را در یک پایگاه داده جغرافیایی ذخیره کرد. . علاوه بر این، تحلیل شبکه ها با در نظر گرفتن سناریوهای مختلف [ 9 ] اجرا شد.
سامی خمیری و همکاران در سال 2013 یک مدل سطح طبیعی دقیق ایجاد کرد. آنها انواع مدل های دیجیتال ارتفاع (DEM) را برای شکاف فوسانا در تونس مرکزی توسعه دادند و از مدل آنها در مطالعات زمین شناسی و هیدرو زمین شناسی استفاده کردند. این مدل با مطالعه هیدروشیمی جفت شد و در نهایت نقشه های جدیدی با استفاده از تکنیک های تحلیل فضایی و درونیابی ایجاد شد [ 10 ].
شیائومینگ و همکاران در سال 2015 یک راه حل اطلاعات پویا سه بعدی برای پیاده سازی نظارت و تجزیه و تحلیل توزیع زمانی مکانی جریان مسافر توسط وسایل نقلیه مختلف و توانایی های خدماتی دیدگاه های چند بعدی ایجاد کرد [ 11 ].
یک سیستم AR در فضای باز بر اساس GIS سه بعدی توسط Huang و همکاران ساخته شده است. و در سال 2016 به نام سیستم اطلاعات جغرافیایی واقعیت افزوده (ARGIS) نامگذاری شد. از آنجایی که نرم افزار تجاری ArcGIS بدون استفاده از روش سنتی ردیابی بینایی توانایی توسعه ثبت دقیق در محیط بیرونی را دارد، بنابراین کاربران می توانند به صورت ذهنی ایجاد کنند و سیستم را دستکاری کنند. بنابراین آنها روش خود را برای انجام آزمایش در محوطه دانشگاه پکن، پکن، چین برای آزمایش مکانیسم ثبت نام پیشنهادی پیشنهاد کردند [ 12 ].
کلیجن و همکاران در سال 2017 زیرساخت داده‌های فضایی سه‌بعدی را ارائه کرد که به باستان‌شناسان و محققان معماری تاریخی اجازه می‌دهد تا سایت‌های پیچیده مختلف را به منظور ایجاد SDI سه بعدی و کنترل دسترسی سطح کاربر مورد تجزیه و تحلیل قرار دهند و از نرم‌افزار رایگان و منبع باز استفاده کردند [ 13 ].
این مقاله به تشریح وضعیت موجود در GIS دو بعدی می پردازد و نگرانی های موجود در مورد اطلاعات سه بعدی و توسعه GIS سه بعدی را با تجربیات موجود در مرکز ملی کارتوگرافی ایران بررسی می کند. بر روی منابع موجود داده ها و فرآیند جمع آوری داده ها، انتقال GIS دو بعدی به GIS سه بعدی، جنبه های نقشه برداری و تجسم، و در نهایت، ضرورت ها، اشکالات و ملاحظات مهم برای تعیین SDI تمرکز خواهد کرد. تحقیقات و ادبیات فعلی تمام اشکالات و مشکلات مربوط به اطلاعات سه بعدی مورد نیاز زیرساخت داده های مکانی ملی را پوشش نمی دهد.
2. جمع آوری داده ها برای کاربرد GIS
جمع آوری داده ها برای هر نوع کاربرد GIS، از نظر مفهومی به صورت “مستقیم” (نقاشی، EDM) یا “غیر مستقیم” (استفاده از عکاسی، فتوگرامتری، اسکن لیزری) در نظر گرفته می شود. روش‌های مستقیم با توجه به انتخاب اطلاعات توسط اپراتور هدایت می‌شوند در حالی که روش‌های غیرمستقیم بدون پیش‌انتخاب اما به‌عنوان انتخاب پس از ضبط انجام می‌شوند [ 14 ]] . روش بدست آوردن مناسب برای هزینه مناسب در زمان مناسب، کلید موفقیت در ژئوماتیک است. برای استفاده از یک روش صحیح جمع آوری داده ها، شناخت عملکرد روش های موجود، نیاز محصول نهایی، دقت لازم و منابع موجود ضروری است. بین مقیاس خروجی نهایی، موضوع مورد علاقه و روش بهینه رابطه وجود دارد. اگر مقیاس نهایی بزرگ است (مثلاً ویژگی مورد علاقه کوچک است) و تعداد آن محدود است، می توان آن را با روش های مستقیم، با استفاده از GPS، Tachymetry 1 ، EDM 2 انجام داد.، ایستگاه کل … یا اندازه گیری دستی، اما برای مساحت بزرگ، ویژگی نامحدود و پیچیده، روش غیر مستقیم مانند اسکن لیزری، فتوگرامتری، سنجش از راه دور پیشنهاد می شود. استفاده از روش مناسب (روش یک یا آن و گاهی یکپارچه یا هایپر) می تواند باعث کاهش هزینه و زمان و افزایش کیفیت و قوام محصول نهایی شود. گاهی اوقات GIS دو بعدی و در عین حال DEM 3 یا DSM 4 وجود دارد. در این مورد محتمل ترین است. هر ویژگی موجود در پایگاه داده باید ارتفاع متناظر خود را از فایل داده اطلاعات ارتفاع پیدا کند. این سناریو کار بسیار آسانی به نظر می رسد اما در واقعیت نیازمند یک روش پیچیده است. به این دلیل است که GIS 2 بعدی قدیمی (یعنی GIS 2 بعدی متشکل از ترکیب پایگاه داده موقعیت و پایگاه داده منتسب است) باید به محیط فعال سه بعدی تبدیل شود و سپس یک روش خودکار یا نیمه خودکار برای ترکیب آن با فایل اطلاعات ارتفاع پیدا شود. شکل 1 مدل ساختمان سه بعدی را نشان می دهد که توسط Google Earth روی تصاویر ماهواره ای قرار گرفته است [ 15 ].
جنبه های کارتوگرافی و تجسم اطلاعات سه بعدی
نقشه به‌عنوان چکیده‌ای از دنیای واقعی، دارای رسانه‌های ذخیره‌سازی است که مطابق با مدل داده‌های از پیش تعریف‌شده و رزولوشن‌هایی است که انسان از زمان ایجاد آن استفاده کرده است. تا قبل از اختراع کامپیوتر و علوم دیجیتال، ویژگی های نقشه کشی شده روی کاغذ تنها راه ممکن برای نمایش تصویری از دنیای واقعی بود. اگرچه پایه‌های هندسی دوبعدی یک مقاله برای نقشه‌نگار با ارائه اطلاعات ارتفاعی مشکل ایجاد می‌کند، اما قابلیت‌های هنری به کمک این وضعیت اساسی مشکل‌ساز آمده است. خطوط کانتور، ارتفاع نقطه، برجستگی سایه‌دار تپه با دست و شکل‌های پرسپکتیو، نقشه‌ها را با ارائه ابعاد سوم به صورت نقشه 2.5 بعدی غنی‌تر کرده است. لازم به ذکر است که محدودیت فضا در یک نقشه چاپی نیز آزادی نقشه کش را در نمایش دنیای واقعی کاهش می دهد [ 16 ]] .
پیشرفت‌های سخت‌افزار و نرم‌افزار کامپیوتر به‌ویژه در طراحی گرافیک، قابلیت‌های مختلفی را در جاسازی و فعال‌سازی اطلاعات سه‌بعدی فراهم کرده است.
شکل 1 . مدل ساختمان سه بعدی که توسط Google Earth روی تصاویر ماهواره ای قرار گرفته است.
درک چشم انسان یکی از اولین روش‌ها برای نمایش نقش برجسته بر روی نقشه‌ها جدا از خطوط کانتور و ارتفاعات، «نقشه‌های سایه‌دار» است یا به‌صورت موضوعی در ترکیب با پوشش زمین، می‌توان آن را به‌عنوان نقشه هیپسومتری سایه تپه ارائه کرد [ 16 ]. این نوع نقشه برجسته رنگارنگ می تواند جنبه های مختلف منطقه را با استفاده از تصویر ماهواره ای با رنگ طبیعی یا کاذب و یا هرگونه اطلاعات هیپسومتری موجود مانند انواع کشت، دما، زمین شناسی، جمعیت و غیره نشان دهد.
با توجه به رشد روزانه نیاز و تقاضا برای ایجاد زیرساخت داده های مکانی و همچنین محتوای غنی و ارائه سه بعدی به راحتی قابل درک دنیای واقعی، توسعه ابزارهای مناسب برای تجسم داده های چند رشته ای در یک چارچوب سرویس گرا در یک داده فعال. اشتراک گذاری محیط می تواند یکی از اهداف مورد علاقه جامعه Geomatics باشد.
در واقع، سیستم پشتیبانی تصمیم‌گیری در هر رشته‌ای که از اطلاعات مکانی استفاده می‌کند، می‌تواند موثرتر و کاربردی‌تر باشد، اگر چارچوب SDI فرآیند جمع‌آوری داده‌های زمان‌بر و مقرون‌به‌صرفه و همچنین پیچیدگی ابزارهای تحلیل سه‌بعدی را حل کند. با توسعه برنامه هایی که می توانند WMS (Web Map Service)، WFS (Web Feature Service) یا W3DS (Web 3D Service) ایجاد و استفاده کنند، ذخیره سازی داده ها دیگر نمی تواند در پروژه های مختلف مشکلی ایجاد کند، زیرا طبیعت توپوگرافی اشیاء با مشخصه دینامیکی کند را می توان معمولاً در پروژه های مختلف مورد استفاده قرار داد [ 17 ].
در پاراگراف های بعدی روندهای موجود و همچنین نرم افزار به تفصیل توضیح داده خواهد شد
شکل 2 تجسم سیل را در وب نشان می دهد.
3. اطلاعات SDI 5 و 3D
5 زیرساخت داده های مکانی.
ایجاد چارچوبی برای اطلاعات جغرافیایی-مکانی ارتقا یافته با بعد سوم در زیرساخت داده های مکانی نیازمند یک برنامه جامع و رویکرد گام به گام روشن با در نظر گرفتن ویژگی های خود داده و ضرورت ارائه دهنده داده و همچنین نیازهای متناظر کاربران بالقوه است. .
شکل 2 . تحلیل و تجسم نقشه سیل لندن در CityEngine [ 18 ].
این شغل در نتیجه دایره کاربران داده را در زمینه‌های مختلف تخصص و رشته‌ها گسترش می‌دهد و همچنین تولیدکنندگان بیشتری را برای مشارکت در SDI به عنوان یک شرکت بخش دولتی یا خصوصی جذب می‌کند. با رشد ارائه‌دهنده داده‌ها (چند رشته، ابزارهای مختلف و زمینه تخصصی) و خود داده‌ها (مانند بعد سوم، داده‌های معنایی و عددی جامع و …)، کاربران داده افزایش می‌یابند و این روند ما را هدایت می‌کند. به جامعه ای دارای توان فضایی هرچه جامعه بیشتر درگیر SDI شود، نیازهای بیشتری به قانون‌گذاری، استانداردسازی، بررسی سازگاری داده‌ها و امنیت برای تبادل داده‌ها و اشتراک‌گذاری اطلاعات مهم‌تر و دشوارتر می‌شود.
به این معنی که هر چه SDI ثروتمندتر و غالب شود، کنترل و مدیریت آن دست و پاگیرتر می شود.
کنترل رفتار جامعه درگیر SDI با مولفه های متنوع و غنی به چالشی در مدیریت آن تبدیل شده است [ 19 ].] . اولین گام در برخورد با SDI، تعریف مدل‌های حاکمیتی فراگیر برای تدوین و سپس اجرای تعداد بسیار زیادی از ذینفعان از تمام سطوح موجود دولتی و همچنین شرکت‌های خصوصی و رشته‌های دانشگاهی است. گام بعدی ترویج تمایل به اشتراک گذاری داده ها و استفاده از سایر داده های موجود در زمینه های مختلف در بین همه سازمان های مختلف است. سومین اقدام مهمی که باید انجام شود، توسعه ابزارها و کاربردهای مناسب برای ایجاد بستر مناسب برای دسترسی و استفاده از طریق ارائه خدمات مرتبط است. این خدمات شامل مرور، انتخاب، ترکیب، تجسم و تحویل داده ها و در نتیجه نوک انگشتان تصمیم گیرندگان است. به عنوان یک چالش بزرگ در ایجاد جامعه ای دارای توان فضایی،
بنابراین به عنوان مرحله نهایی، باید تعداد معینی از ظرفیت‌سازی جدید ایجاد شود تا به یک NSDI کاملاً عملیاتی که همه ذینفعان در یک جامعه دارای توان فضایی را پوشش می‌دهد، ایجاد شود، اگرچه کنترل کیفیت، سیستم نظارت و بررسی رضایت از پیشرفت و پیشرفت نتیجه نهایی در SDI بسیار مهم است.
4. مدلسازی و تحلیل سه بعدی با استفاده از نرم افزار منبع باز موجود
با توجه به موضوعات فوق، یکی از مولفه های اصلی در اجرای SDI، تعریف استانداردهای تبادل داده های مکانی خواهد بود. کنسرسیوم فضایی باز (OGC) یک کنسرسیوم صنعتی بین المللی متشکل از بیش از 523 شرکت، سازمان دولتی و دانشگاه است که در یک فرآیند اجماع برای توسعه استانداردهای رابط در دسترس عموم شرکت می کنند [ 20 ]. OGC به عنوان یکی از منابع رسمی استاندارد فضایی، Web 3D Service را برای کاربرد اطلاعات سه بعدی در SDI تعریف کرده است.
از سرویس Web3Ds برای ارائه مدل های شهر، هندسه ساختمان ها، فضاهای سبز، سازه اجزای راه و تمامی ویژگی ها با ابعاد 3 استفاده می شود. این سرویس قابلیت کار با اجسام متحرک در مقیاس های مختلف را دارد و کاربران را قادر می سازد تا اطلاعات مکانی خود را به اشتراک بگذارند.
نرم‌افزار متن‌باز به‌عنوان بخش‌هایی از یک برنامه توسعه‌یافته توسط گروه‌هایی از کاربران که یا از قابلیت‌های نرم‌افزارهای تجاری راضی نیستند یا کسانی که به دلیل مسائل مالی یا ممنوعیت‌های سیاسی (تحریم) به برنامه‌های تجاری دسترسی ندارند، اخیراً رشد کرده و ظهور کرده است. ابزارهای مورد استفاده در جامعه Geomatics [ 21 ].
نرم‌افزار متن‌باز اغلب به صورت عمومی و مشارکتی توسعه می‌یابد. برنامه نویسانی که به کد منبع یک برنامه کامپیوتری دسترسی دارند، می توانند آن برنامه را با افزودن ویژگی هایی به آن یا تعمیر قطعاتی که همیشه به درستی کار نمی کنند، بهبود بخشند. مجوزهای نرم‌افزار منبع باز همکاری و اشتراک‌گذاری را ترویج می‌کنند، زیرا به دیگران اجازه می‌دهند تا کد منبع را اصلاح کنند و آن کد را در پروژه‌های خود بگنجانند.
در حالی که فروشندگان تجاری معمولاً محصولاتی را برای همه دسته‌های نرم‌افزار ارائه می‌دهند، پروژه‌های نرم‌افزار منبع باز اغلب روی یک دسته متمرکز می‌شوند، به عنوان مثال سرور دسکتاپ GIS یا WebMap [ 21 ].
مزایای شناخته شده نرم افزار منبع باز مانند صرفه جویی در هزینه، استقلال فروشنده و استانداردهای باز وجود دارد. با این حال، تعدادی از موانع نیز وجود دارد، مانند موانع دانش، ادغام میراث، انشعاب، هزینه های غرق شده و عدم بلوغ فناوری [ 22 ].
・
” Geo Server “به عنوان یک نرم افزار منبع باز توسعه یافته برای ساخت سرویس های فضایی بر اساس استانداردهای OGC. سرویس W3DS یکی از قابلیت های آن برای اپلیکیشن های سه بعدی می باشد و پلتفرم های زیر قابلیت استفاده از این سرویس را در محیط WEB دارند.
تعدادی کتابخانه جاوا اسکریپت برای وب GIS سه بعدی وجود دارد که می توانند خدمات را از ارائه دهنده خدمات منبع باز دریافت کنند، به شرح زیر:
・
“Cesium” یک کتابخانه جاوا اسکریپت منبع باز برای نمایش و تجسم خدمات سه بعدی نقشه های شهر و توپوگرافی و همچنین شی پویا و متحرک در کره زمین است. از ویژگی های اصلی این نرم افزار می توان به کیفیت سلام از نظر دقت، ویژگی های ظاهری طبیعی و بصری و همچنین عملکرد سلام، سهولت استفاده و رابط کاربری پیشرفته اشاره کرد. محتوای منبع باز آن از اشیاء پویا و استاتیک بلادرنگ با سهولت استفاده پشتیبانی می کند و جامعه کاربر آن راه حل و پاسخ به سؤالات احتمالی را ارائه می دهد. شکل 3 رابط کاربری سزیم ایجاد تجسم سه بعدی را نشان می دهد [ 23 ].
・
“GIScene.js” “با افزودن مفاهیم GIS مانند لایه‌ها، کنترل‌ها، مختصات، پیش‌بینی‌ها و موارد دیگر، قابلیت‌های کتابخانه جاوا اسکریپت سه بعدی three.js را گسترش می‌دهد [ 24 ].
علاوه بر این، لیست زیر برخی از نرم افزارهای موجود را نشان می دهد که از برنامه های سه بعدی در GIS پشتیبانی می کنند:
・
Quantom GIS (QGIS) به عنوان رقیب اصلی محصولات ESRI (ArcMap) با هزاران پلاگین توسعه یافته توسط افراد [ 25 ].
・
“Grass” به عنوان نرم افزاری که در ابتدا توسط ارتش ایالات متحده توسعه داده شد و سپس با عملکرد بسیار بالا در برنامه توسعه دهنده Geomatics منتشر شد.
شکل 3 . رابط سزیم ایجاد تجسم سه بعدی.
ابزارهای موجود اما رابط کاربری گرافیکی ضعیف [ 26 ];
・
برنامه SAGA GIS با ساختار مدولار قابل مقایسه با QGIS و قابلیت های hi برای تجزیه و تحلیل GIS و ابزارهای آسان برای استفاده برای مدل سه بعدی زمین [ 27 ].
・
برنامه “gvSIG” که می تواند DEM را آسان و سریع مدیریت کند که به رایگان توسط ناسا در دسترس است [ 28 ].
5. نتیجه گیری ها
تهیه و تجزیه و تحلیل ویژگی‌های هندسی اشیاء توپوگرافی در یک پروژه GIS و در زیرساخت داده‌های مکانی، گام مهمی در ایجاد محیط و ابزار مورد علاقه برای جذب مدیران و تکنسین‌ها برای استفاده از اطلاعات مکانی است. ماهیت این تجزیه و تحلیل و ابزارهای مناسب، در طول پیشرفت پیاده سازی و تعریف داده های “بهینه”، مطمئناً بر روش های جمع آوری داده ها، سیستم های مدیریت پایگاه داده، پردازش و ارائه داده ها تأثیر می گذارد. این وضعیت زمانی پیچیده‌تر می‌شود که بعد جدیدی به عنوان مقدار Z اضافه شود و نقشه‌نگاران قرار باشد اطلاعات ارتفاع را نیز ارائه دهند. علاوه بر پیچیدگی های فوق الذکر ناشی از بیش از حد اطلاعات تحمیل شده توسط بعد 3. قوانین، استانداردها، افزایش ذینفعان، حجم تبادل داده ها، و غیره نگرانی های جدید در اجرای SDI هستند. در واقع، همه مسائل موجود نیاز به ارزیابی مجدد دارند و کنترل کیفیت، سیستم نظارت، به علاوه نظرسنجی رضایت از پیشرفت و پیشرفت نتیجه نهایی در SDI بسیار مهم است.
شایان ذکر است که نرم افزار متن باز می تواند نقش بسیار مهمی در پیاده سازی و استفاده از اطلاعات سه بعدی GIS و SDI از جمله تجزیه و تحلیل و پردازش داده ها و همچنین تجسم و ارائه داده ها داشته باشد.
منابع
بدون دیدگاه