روابط توپولوژیک در GIS – بخش دوم

روابط توپولوژیک در GIS بسیار مهم و کاربردی است.اگر کار شما با سیستم های اطلاعات جغرافیایی است با ید این قضیه را جدی بگیرید.

2- توپولوژی محدوده
در این نوع توپولوژی پلیگونها توسط یک رشته از قوسها با مختصات معین و به هم پیوسته ای تعریف میشوند. در این ساختار، پلیگونها با فهرستی از قوسهایی که پلیگون را احاطه نمودهاند، نمایش داده میشود و بنابراین به توپولوژی قوس- پلیگون (arc Topology- Polygon) معروف اند. خیلی از عوارض که یک منطقه یا سطح مشخصی را بر روی زمین میپوشانند (مانند دریاچه ها و جنگلها) توسط این مدل قابل تحلیل هستند.

در شکل بالا پلیگون C توسط قوس های 2، 4، 9، 6 محدود شده است. توجه کنید که پلیگون E در داخل پلیگون بزرگتری مشخصشده توسط حرف F قرار گرفته است که فقط با یک قوس محدود شده است. در مواقعی درج حرف صفر مبین واقعیت تودرتو بودن پلیگونها است. مانند دریاچهای که یک جزیره هم داشته باشد. مانند پلیگون E که با قوس 7 ایجاد و در داخل پلیگون بزرگتر F قرار گرفته است. در این مدل، ممکن است یک قوس در تشکیل بیش از چندین پلیگون مشارکت نماید. همچنانکه در شکل قبل مشخص است، قوس شماره 8 در لیست مربوط به پلیگونهای B و F ذکر گردیده است. با این ساختار هر قوس فقط یک بار در حافظۀ کامپیوتر ذخیره شده و از این طریق از تکرار بی مورد قوسها خودداری میشود.

3- توپولوژی مجاورت
در این نوع توپولوژی هر قوس دارای جهت (از -گره به-گره بعدی) مشخصی می باشد، که هنگام رقومی کردن عوارض به آنها تخصیص داده شده است. در این مدل که بهنام توپولوژی چپ – راست (right Topology- Left) معروف است، لیستی از پلیگونهای قرارگرفته در سمت راست و چپ هر قوس به طور جداگانه در جداول اطلاعات مربوطه ذخیره میگردد. دو پدیده جغرافیایی مختلف (مانند محدوده یک دریاچۀ و جزیره واقع در آن) که دارای محدوده مشترکی هستند، بهعنوان عوارض مجاور هم تعریف میشوند. از این نظر، مجاورت، مفهوم توپولوژیکی است که در مدل دادهای برداری با استفاده از آن میتوان در جهت شناسایی محدوده های کنار هم، عملیات محاسباتی و یا تحلیلهای مکانی را پیاده نمود .

به عنوان مثال، در شکل بالا پلیگون B در سمت چپ قوس 6 واقع میباشد و پلیگون C نیز در سمت راست همان قوس واقع شده است. بنابراین، میتوان گفت که پلیگونهای B و C در مجاورت هم قرار گرفتهاند. توجه داشته باشید که برچسب پلیگون 1 در خارج از محدوده گذاشته شده است. بنابراین، پلیگون A به نام پلیگون خارجی یا جهانی (Universal Polygon) نامیده میشود و محدوده خارج از منطقۀ مطالعاتی را نمایش میدهد. پلیگون جهانی باعث میشود که تمامی قوسها همواره دارای جهت (سمت) چپ و راست مشخصی باشند. توجه کنید که لیست مختصات مربوط به تمامی قوسها، در جدول ارتباطی دیگری ذخیره شده است.

مفاهیم سه نوع توپولوژی مطرح شده، این امکان را فراهم می سازد که با استفاده از آنها بتوان نوع روابط و همسایگی ها را مدلسازی نمود. اما بین عوارض جغرافیایی ارتباطات دیگری نیز وجود دارد. مثلا ممکن است یک عارضۀ جغرافیایی، ترکیبی از عوارض دیگر باشد. به عنوان مثال، یک مسیر اتوبوسرانی از اتصال چندین بخش از خیابانهای مختلف تشکیل شود. یا یک کشور ممکن است از مجموعهای از استانها ایجاد شده باشد. بعلاوه، عوارض جغرافیایی با گذشت زمان ممکن است تغییر یابند. از این رو، توجه به این تغییرات باید حائز اهمیت باشد.گاهی ممکن است برای یک مکان جغرافیایی ثابت، دو عارضۀ متفاوت تعریف گردد، که باهم همپوشانی داشته باشند. مانند قطعه زمینی که هم به عنوان مرتع تعریف شده و هم محل زیست یک حیوان خاص باشد. سه نوع رابطۀ توپویوژیک تعریف شده قبلی، این نوع ارتباطات را پشتیبانی نمیکنند. برای حل این مشکل، دو نوع دیگر از مدلهای توپولوژیک مطرح شده است که به منظور بیان روابط پیچیده قابل استناد هستند.