نقشه برداری متحرک
نقشه برداری متحرک یا انیمیشن نقشه نگاری، یکی از قدرتمندترین ابزارها برای تجسم و انتقال داده های مکانی یا محیطی است. از انیمیشن برای نشان دادن تغییرات در طول زمان، مکان یا ویژگی ها استفاده می کند. به طور کلی این شامل پردازش یا پخش دنباله از نقشه های جداگانه است که به عنوان آهنگ شناخته می شود. لایه نقشه در آهنگ را قاب می نامند. هر فریم تصویر فوری از ویژگی های نقشه برداری شده در نقطه خاصی از انیمیشن است. انیمیشن بر اساس بینایی انسان است که به ماندگاری بینایی معروف است. وقتی دنباله ای از فریم های مرتبط را به صورت متوالی (24 تا 30 فریم در ثانیه) مشاهده می کنیم، آنها را به عنوان حرکت مداوم درک می کنیم. ابتدایی ترین روش انیمیشن این است که هر فریم را جداگانه ایجاد کنید، سپس همه فریم ها را در انیمیشن ترکیب کنید. یک دقیقه انیمیشن ممکن است به 1800-1440 فریم جداگانه نیاز داشته باشد، بسته به کیفیت انیمیشن در انیمیشن های نقشه کشی با استفاده از رایانه، اغلب از تکنیک keyframing استفاده می شود. با استفاده از این تکنیک، مشخصه ترین فریم هایی که طرح کلی از مهمترین حرکات را تشکیل می دهند، به نام فریم های کلیدی ابتدا ایجاد می شوند، سپس رایانه از الگوریتم های ریاضی برای درون یابی فریم های بین آنها استفاده می کند. تغییرات در همه اجزای داده های مکانی (مکان ، ویژگی و زمان) ارائه شده در نقشه می تواند متحرک باشد. بین انیمیشن های نقشه نگاری زمانی و غیر زمانی تمایز قائل می شوند (لوبن، 2033 : اسلوکوم، 2005). سپس کامپیوتر از الگوریتم های ریاضی برای درون یابی فریم های بین آنها استفاده می کند.
شکل 8-31 صفحه سه بعدی از تراکم قرقاول
انیمیشن های نقشه برداری زمانی
انیمیشن های نقشه کشی زمانی تغییراتی را مانند تغییر الگوهای سرعت و جهت باد در طول زمان نشان می دهند. آنها انیمیشن های سری زمانی را برای نشان دادن تغییرات در موقعیت مکانی یا مشخصه اجزای داده های مکانی از طریق لایه های داده یا نقشه ها به عنوان شکاف زمانی تولید می کنند. مثلا شکل 9-9 شامل چهار لایه داده زمانی است که وضعیت آتش سوزی جنگل ها را در چهار مرحله زمانی مختلف نشان می دهد. هنگام انیمیشن، مکان های آتش سوزی جنگل و پوشش جنگل با گذشت زمان تغییر می کند. برای مثال دیگر شکل 8-32 نشان می دهد که زمان تغییر 1997 در درصد اراضی قابل کشت در هر کشور از 1961 تا 2011 چگونه است. هنگامی که متحرک می شود، درصد زمین های زراعی در برخی از کشورها افزایش می یابد و در برخی دیگر با هر سال پی در پی کاهش می یابد.
انیمیشن های نقشه برداری زمانی می توانند حرکت ویژگی های جغرافیایی (مانند طوفان، حیوانات و وسایل نقلیه)، تغییرات در ارزش ویژگی ها (مانند کاربری زمین/پوشش زمین، دمای سطح دریا و سرعت و جهت باد) یا هر دو (مانند آتش سوزی) را نشان دهند. داده های مکانی مورد استفاده برای پویانمایی نقشه برداری زمانی باید دارای مولفه زمانی باشد که به آن داده های زمانی گفته می شود. داده های زمانی در GIS را می توان در دو ساختار بردار و رستر ذخیره و مدیریت کرد. معمولاً داده های زمانی مقدار یا مقادیر زمانی را با هر ویژگی بردار یا هر لایه رستری مرتبط می کنند. مقادیر زمان در داده ها می تواند نقطه ای از زمان نمونه برداری شده در بازه منظم یا نامنظم (مثلا ثانیه، دقیقه، ساعت، روز، هفته، ماه یا سال) یا مدت زمان را نشان دهد. شکل 8-33 لایه رستر با مقدار زمان حالتی را در آن لحظه خاص یا مرحله زمانی نشان می دهد. با لایه های خصوصیات، ویژگی هایی که با گذشت زمان در مکان یا شکل تغییر می کنند، به عنوان ویژگی های جداگانه با مقادیر زمانی مختلف ذخیره می شوند. به عنوان مثال همانطور که در شکل 8-33 a نشان داده شده است ویژگی های چند نقطه ای (ردیف ها یا سوابق) نشان دهنده مکان تکین در زمان های مختلف است. ویژگی ای که در مقادیر ویژگی تغییر می کند اما در مکان یا شکل نیست، همچنین توسط چندین ویژگی نشان داده می شود که هر ویژگی یکسانی را در مکان با مقدار ویژگی متفاوت برای هر لحظه یا بازه زمانی نشان می دهند. شکل 8-33 b چنین نمونه ای را نشان می دهد که در آن هر کشور با ویژگی های متعددی برای کشور با مقادیر درصدی متفاوت از زمین های قابل کشت برای سال های مختلف نشان داده شده است.
شکل 8-32 درصد زمین های قابل کشت در سراسر جهان در سال 1997
شکل 8-33 مقادیر زمان در جداول ویژگی
داده های زمانی ممکن است از منابع زیادی مثلا از مشاهدات میدانی گرفته تا گرفتن داده ها با استفاده از سنسورهای راه دور ماهواره ای یا تولید شده از مدل های شبیه سازی بدست می آید. مقادیر زمان در داده های زمانی، انیمیشن های نقشه نگاری زمانی را فعال می کند. هنگامی که متحرک می شوند، بینش مفیدی در مورد الگوها، روندها و فرایندهای بسیاری از متغیرهای محیطی در طول زمان ارائه می دهند.کادر 8-9 داده های زمانی و انیمیشن های آنها را در ArcGIS نشان می دهد.
انیمیشن های نقشه برداری غیر زمانی
انیمیشن های نقشه نگاری غیر زمانی، تغییرات ناشی از متغیرهای غیر از زمان را نشان می دهند. اینها ممکن است شامل تغییرات در طول مسیر، از طریق منظره و با روش های مختلف ارائه داده ها یا ویژگی های نمایی باشد. انواع زیادی از انیمیشن های نقشه نگاری غیر زمانی وجود دارد (پترسون، 1995؛ سیدیروپولوس و همکاران 2005). پرکاربردترین انیمیشن های نقشه نگاری غیر زمانی در برنامه های محیطی شامل انیمیشن پرواز، انیمیشن روند مکانی و انیمیشن صفحه است.
انیمیشن Fly-through با نمایش یک سری نمای مایل از منظره، ظاهر پرواز در منظره سه بعدی را فراهم می کند. معمولاً با کشیدن عکس هوایی یا تصویر ماهواره بر روی DEM ساخته می شود. انیمیشن روند مکانی به طور متوالی مجموعه ای از داده های مرتبط را بدون مهر زمان نمایش می دهد. به عنوان مثال یک انیمیشن از طریق مجموعه ای از لایه های داده که نمایانگر تراکم جمعیت در گروه های سنی از جوانتر به بزرگتر است، ممکن است روند مکانی را نشان دهد که جمعیت مسن تمایل دارد در حومه داخلی و جمعیت جوان در حومه بیرونی تمرکز کند. انیمیشن صفحه با تغییر موقعیت خورشید در صحنه، تغییر رنگ پس زمینه صفحه یا تغییر سایر ویژگی های صحنه، یک صفحه سه بعدی را متحرک می کند.
بدون دیدگاه