انتخاب

انتخاب ساده ترین راه برای جستجو و پرس و جو از داده های مکانی در GIS است. انتخاب ویژگی‌ها، آن ویژگی‌های مورد علاقه را، هم روی صفحه و هم در جدول ویژگی، برای نمایش یا تجزیه و تحلیل بعدی برجسته می‌کند. برای انجام این کار، افراد نقاط، خطوط و چند ضلعی ها را به سادگی با استفاده از مکان نما برای «نقطه و کلیک کردن» ویژگی مورد نظر یا با استفاده از مکان نما برای کشیدن کادری در اطراف آن ویژگی ها انتخاب می کنند. از طرف دیگر، می‌توان با استفاده از یک شیء گرافیکی، مانند دایره، خط یا چندضلعی، ویژگی‌ها را انتخاب کرد تا همه آن ویژگی‌هایی را که درون شی قرار می‌گیرند برجسته کند. گزینه های پیشرفته برای انتخاب زیرمجموعه های داده از مجموعه داده بزرگتر شامل ایجاد یک انتخاب جدید، انتخاب از میان ویژگی های انتخاب شده فعلی، افزودن به انتخاب فعلی و حذف از انتخاب فعلی است.

پرس و جو بر اساس ویژگی

ویژگی های نقشه و داده های مرتبط با آنها را می توان از طریق پرس و جو اطلاعات ویژگی در جداول داده بازیابی کرد. برای مثال، ابزارهای جستجو و پرس و جو به کاربر این امکان را می‌دهد که تمام بخش‌های سرشماری را که دارای تراکم جمعیت 500 یا بیشتر هستند، نشان دهد همه شهرستان‌هایی که کمتر یا مساوی 100 کیلومتر مربع هستند، یا همه فروشگاه‌های رفاه را در فاصله 1 مایلی نشان دهد. یک بزرگراه بین ایالتی

به طور خاص، SQL (زبان پرس و جوی ساختاریافته) یک زبان رایانه ای است که معمولاً مورد استفاده قرار می گیرد که برای پرس و جو داده های ویژگی در یک سیستم مدیریت پایگاه داده رابطه ای توسعه یافته است. SQL که توسط IBM در دهه 1970 ایجاد شد، امکان بازیابی زیرمجموعه ای از اطلاعات ویژگی ها را بر اساس معیارهای خاص و تعریف شده توسط کاربر از طریق پیاده سازی عناصر زبانی خاص فراهم می کند. اخیراً، استفاده از SQL برای استفاده در GIS گسترش یافته است (Shekhar and Chawla 2003). شخار، س. و س.چاولا. 2003. پایگاه داده های فضایی: یک تور . رودخانه فوقانی زین، نیوجرسی: سالن پرنتیس.یک نکته مهم در رابطه با استفاده از SQL این است که عبارت دقیق مورد استفاده برای پرس و جو از یک مجموعه داده به فرمت فایل GIS در حال بررسی بستگی دارد. به عنوان مثال، ANSI SQL نسخه خاصی است که برای پرس و جو از پایگاه های جغرافیایی ArcSDE استفاده می شود، در حالی که Jet SQL برای دسترسی به پایگاه های جغرافیایی شخصی استفاده می شود. به طور مشابه، شکل فایل‌ها، پوشش‌ها و جداول dBASE از یک نسخه محدود SQL استفاده می‌کنند که از همه ویژگی‌های ANSI SQL یا Jet SQL پشتیبانی نمی‌کند.

همانطور که در فصل 5 “مدیریت داده های جغرافیایی” ، بخش 5.2 “مدیریت پایگاه داده های مکانی” بحث شد ، همه جداول ویژگی در یک سیستم مدیریت پایگاه داده رابطه ای (RDBMS) که برای یک پرس و جوی SQL استفاده می شود باید حاوی کلیدهای اولیه و/یا خارجی برای استفاده مناسب باشد. علاوه بر این کلیدها، SQL بندهایی را برای ساختار پرس و جوهای پایگاه داده پیاده سازی می کند. بند یک عنصر زبانی است که شامل دستورات SELECT، FROM، WHERE، ORDER BY و HAVING است.

• SELECT نشان می دهد که چه فیلدهای جدولی را می خواهید مشاهده کنید.
• FROM نشان دهنده جدول ویژگی است که اطلاعات در آن قرار دارد.
• WHERE معيارهاي تعريف شده توسط كاربر را براي اطلاعات ويژگي ها نشان مي دهد كه براي گنجاندن آن در مجموعه خروجي بايد برآورده شوند.
• ORDER BY نشان دهنده دنباله ای است که در آن مجموعه خروجی نمایش داده می شود.
• HAVING بیانگر گزاره ای است که برای فیلتر کردن خروجی از عبارت ORDER BY استفاده می شود.

در حالی که بندهای SELECT و FROM هر دو دستورات اجباری در یک پرس و جوی SQL هستند، WHERE یک عبارت اختیاری است که برای محدود کردن مجموعه خروجی استفاده می شود. ORDER BY و HAVING عبارت‌های اختیاری هستند که برای ارائه اطلاعات به شیوه‌ای قابل تفسیر استفاده می‌شوند.

موارد زیر مجموعه‌ای از عبارات و نتایج SQL هستند که در شکل 6.6 «آدرس‌های شخصی در جدول ویژگی «ExampleTable» اعمال می‌شوند . عنوان جدول ویژگی “ExampleTable” است. توجه داشته باشید که ستاره (*) حالت خاصی از SELECT را نشان می دهد که در آن تمام ستون های یک رکورد مشخص انتخاب می شوند:

SELECT * FROM ExampleTable WHERE City = “Upland”

این عبارت موارد زیر را برمی گرداند:

به عبارت زیر توجه کنید:

انتخاب نام خانوادگی از نمونه جدول WHERE State = “CA” ORDER BY First Name

این عبارت منجر به جدول زیر می شود که بر اساس ستون FirstName به ترتیب صعودی مرتب شده است (در جدول خروجی طبق دستور SELECT گنجانده نشده است):

علاوه بر بندها، SQL امکان گنجاندن اپراتورهای خاص را برای محدود کردن بیشتر نتیجه پرس و جو فراهم می کند. این عملگرها می‌توانند رابطه‌ای، حسابی یا بولی باشند و معمولاً در داخل عبارات شرطی در عبارت WHERE ظاهر می‌شوند. یک عملگر رابطه‌ای از گزاره‌های برابر با (=)، کمتر از (<)، کمتر یا مساوی (<=)، بزرگ‌تر از (>)، یا بزرگ‌تر یا مساوی (>=) استفاده می‌کند. عملگرهای حسابی آن دسته از توابع ریاضی هستند که شامل جمع (+)، تفریق (-)، ضرب (*) و تقسیم (/) می شوند. عملگرهای بولی(همچنین اتصال دهنده های بولی نامیده می شود) شامل عبارات AND، OR، XOR، و NOT است. رابط AND برای انتخاب رکوردهایی از جدول ویژگی که هر دو عبارت را برآورده می کند استفاده می شود. رابط OR رکوردهایی را انتخاب می کند که یکی یا هر دو عبارت را برآورده می کند. رابط XOR رکوردهایی را انتخاب می کند که تنها یکی از عبارات را برآورده می کند (عکس عملکردی کانکتور AND). در نهایت، رابط NOT برای نفی (یا لغو انتخاب) عبارتی استفاده می‌شود که در غیر این صورت درست است. به زبان احتمال، کانکتور AND برای نشان دادن یک تقاطع، OR نشان دهنده یک اتحادیه و NOT نشان دهنده یک مکمل استفاده می شود. شکل 6.7 “نمودار ون اپراتورهای SQL”منطق این رابط‌ها را نشان می‌دهد، جایی که دایره‌های A و B دو مجموعه از داده‌های متقاطع را نشان می‌دهند. به خاطر داشته باشید که SQL یک زبان بسیار دقیق است و تناقضات جزئی در عبارت، مانند فضاهای اضافی، می تواند منجر به یک پرس و جو ناموفق شود.

این اپراتورها با هم ترکیب می شوند تا گزینه های جستجو و جستجوی قدرتمند و انعطاف پذیری را در اختیار کاربر GIS قرار دهند. با در نظر گرفتن این موضوع، آیا می توانید مجموعه خروجی پرس و جوی SQL زیر را همانطور که در شکل 6.1 “هیستوگرام نمایش توزیع فراوانی نمرات امتحان” اعمال می شود، تعیین کنید ؟

نام خانوادگی، نام، شماره خیابان را از نمونه جدول انتخاب کنید WHERE شماره خیابان >= 10000 و شماره خیابان < 100 سفارش بر اساس نام خانوادگی

نتایج به شرح زیر است:

پرس و جو توسط جغرافیا

پرس و جو بر اساس جغرافیا، همچنین به عنوان “پرس و جو فضایی” شناخته می شود، به فرد اجازه می دهد تا ویژگی های خاص را با بررسی موقعیت آنها نسبت به سایر ویژگی ها برجسته کند. به عنوان مثال، یک GIS ابزارهای قوی را فراهم می کند که امکان تعیین تعداد مدارس در فاصله 10 مایلی از خانه را فراهم می کند. چندین گزینه پرس و جو فضایی در دسترس هستند، همانطور که در اینجا ذکر شده است. در سرتاسر این بحث، «لایه هدف» به مجموعه داده ویژگی‌هایی که ویژگی‌های آن انتخاب شده‌اند، اشاره دارد، در حالی که «لایه منبع» به مجموعه داده ویژگی‌ای اشاره دارد که پرس و جو فضایی روی آن اعمال می‌شود. برای مثال، اگر بخواهیم از مجموعه داده ویژگی چند ضلعی مرز ایالت برای انتخاب بزرگراه ها از مجموعه داده ویژگی خط استفاده کنیم (مثلاً همه بزرگراه هایی که از ایالت آرکانزاس عبور می کنند را انتخاب کنیم)، لایه حالت منبع است، در حالی که لایه بزرگراه هدف.

• تقاطع. این تکنیک پرس‌وجو فضایی که اغلب استفاده می‌شود، تمام ویژگی‌هایی را در لایه هدف انتخاب می‌کند که محلی مشترک با لایه منبع دارند. پرس و جو “تقاطع” اجازه می دهد تا نقاط، خطوط یا لایه های چند ضلعی به عنوان لایه های منبع و هدف استفاده شوند ( شکل 6.8 ).

• در یک فاصله هستند. این تکنیک از کاربر می‌خواهد مقدار فاصله را مشخص کند، که سپس برای بافر ( فصل 7 “تحلیل مکانی I: عملیات برداری” ، بخش 7.2 “تحلیل چند لایه” ) لایه منبع استفاده می‌شود. تمام ویژگی هایی که این بافر را قطع می کنند در لایه هدف برجسته می شوند. پرس و جو “در فاصله ای از” به نقاط، خطوط یا لایه های چند ضلعی اجازه می دهد تا برای لایه های منبع و هدف استفاده شوند ( شکل 6.9 ).

• به طور کامل حاوی. این تکنیک پرس و جو فضایی آن ویژگی هایی را که کاملاً در لایه منبع قرار دارند برمی گرداند. ویژگی هایی با مرزهای همزمان توسط این نوع پرس و جو انتخاب نمی شوند. پرس و جوی «کاملاً حاوی» اجازه می دهد تا نقاط، خطوط یا چند ضلعی ها را به عنوان لایه مبدأ استفاده کنیم، اما فقط چند ضلعی ها می توانند به عنوان لایه هدف استفاده شوند ( شکل 6.10 ).

• به طور کامل در داخل هستند. این پرس و جو آن ویژگی هایی را در لایه هدف انتخاب می کند که کل وسعت فضایی آنها در هندسه لایه منبع رخ می دهد. پرس و جو “کاملا درون” اجازه می دهد تا نقاط، خطوط یا چند ضلعی ها را به عنوان لایه هدف استفاده کنید، اما فقط چند ضلعی ها را می توان به عنوان لایه منبع استفاده کرد ( شکل 6.11 ).

• مرکز خود را در. این تکنیک ویژگی‌های هدفی را انتخاب می‌کند که مرکز یا مرکز آن در مرز مجموعه داده ویژگی منبع قرار دارد. پرس و جو “دارای مرکز آنها” اجازه می دهد تا از نقاط، خطوط یا لایه های چند ضلعی هم به عنوان لایه منبع و هم به عنوان لایه هدف استفاده شود ( شکل 6.12 ).

• یک بخش خط را به اشتراک بگذارید. این پرس و جوی فضایی ویژگی‌های هدفی را انتخاب می‌کند که هندسه‌های مرزی آن‌ها حداقل دو رأس مجاور را با لایه منبع مشترک دارند. پرس و جو “به اشتراک گذاری یک بخش خط” اجازه می دهد تا لایه های خط یا چند ضلعی برای هر یک از لایه های منبع و هدف استفاده شود ( شکل 6.13 ).

• مرزهای را لمس کنید. این روش شبیه به پرس و جو فضایی INTERSECT است. با این حال، ویژگی های خط و چند ضلعی را انتخاب می کند که یک مرز مشترک با لایه هدف دارند. پرس و جوی “لمس مرز” اجازه می دهد تا لایه های خط یا چند ضلعی به عنوان لایه منبع و هدف استفاده شوند ( شکل 6.14 ).

• مشابه هستند. این پرس و جوی فضایی ویژگی هایی را برمی گرداند که دقیقاً موقعیت جغرافیایی یکسانی دارند. پرس و جو “یکسان هستند” را می توان در نقاط، خطوط یا چند ضلعی ها استفاده کرد، اما نوع لایه هدف باید با نوع لایه منبع یکسان باشد ( شکل 6.15 ).

• با طرح کلی عبور داده می شوند. این معیار انتخاب ویژگی‌هایی را برمی‌گرداند که یک راس منفرد را به اشتراک می‌گذارند، اما یک بخش خط کامل را ندارند. پرس و جو “با طرح کلی از عبور می شوند” اجازه می دهد تا لایه های خط یا چند ضلعی به عنوان لایه های منبع و هدف استفاده شوند ( شکل 6.16 ).

• حاوی. این روش شبیه پرس و جو فضایی COMPLETELY CONTAIN است. با این حال، ویژگی های لایه هدف انتخاب می شوند حتی اگر مرزها همپوشانی داشته باشند. پرس و جو “contain” اجازه می دهد تا ویژگی های نقطه، خط، یا چند ضلعی در لایه هدف زمانی که نقاط به عنوان منبع استفاده می شود. هنگامی که خط و چند ضلعی لایه ها را با منبع خط هدف قرار می دهند. و زمانی که فقط لایه های چند ضلعی با منبع چند ضلعی هدف قرار می گیرند ( شکل 6.17 ).

• توسط. این روش شبیه پرس و جو فضایی ARE COMPLETELY WITHIN است. با این حال، ویژگی های لایه هدف انتخاب می شوند حتی اگر مرزها همپوشانی داشته باشند. هنگامی که چند ضلعی ها به عنوان منبع استفاده می شوند، پرس و جوی “با وجود” اجازه می دهد تا ویژگی های نقطه، خط یا چند ضلعی در لایه هدف وجود داشته باشد. هنگامی که لایه های هدف نقطه و خط با منبع خط; و زمانی که فقط لایه های هدف را با یک منبع نقطه ای نقطه می کنند ( شکل 6.18 ).