الربط المكاني
الربط المكاني هو عملية في نظام المعلومات الجغرافية (GIS) أو قاعدة البيانات المكانية ، تجمع جداول سمات طبقتين مكانيتين بناءً على علاقة مكانية محددة بين هندستهما. [ 1 ] وهو مشابه لعملية ربط الجداول في قواعد البيانات العلائقية لدمج جدولين، إلا أن كل زوج من الصفوف يرتبط بموقع محدد بدلاً من قيمة مفتاحية مشتركة . [ 2 ] كما أنه مشابه لعمليات تراكب المتجهات الشائعة في برامج نظم المعلومات الجغرافية، مثل التقاطع والاتحاد، لدمج مجموعتي بيانات مكانيتين، ولكن الناتج لا يحتوي على هندسة مركبة، بل على سمات مدمجة فقط.
تُستخدم عمليات الربط المكاني في مجموعة متنوعة من تطبيقات التحليل والإدارة المكانية، بما في ذلك تخصيص الأفراد للمناطق والتجميع الإحصائي. يوجد الربط المكاني في معظم برامج نظم المعلومات الجغرافية وقواعد البيانات المكانية، إن لم يكن جميعها، على الرغم من أن هذا المصطلح لا يُستخدم دائمًا، وأحيانًا يجب استنتاجه بشكل غير مباشر من خلال دمج عدة أدوات.
مسندات العلاقة المكانية
يُعدّ صياغة العلاقة المكانية بين عنصرين هندسيين أساسيًا في عملية الربط المكاني، وذلك من خلال صياغة علاقة مكانية بينهما على شكل مُسند منطقي ؛ أي معيار يُمكن تقييمه على أنه صحيح أو خاطئ. [ 3 ] على سبيل المثال، تكون العبارة "أ أقل من 5 كم من ب" صحيحة إذا كانت المسافة بين النقطتين أ و ب تساوي 3 كم، وخاطئة إذا كانت المسافة تساوي 10 كم. ويمكن أن تكون مُسندات هذه العلاقات من نوعين:
- العلاقة الطوبولوجية هي علاقة نوعية بين شكلين لا تعتمد على فضاء قابل للقياس (أي إحداثيات). من الأمثلة الشائعة على هذه العلاقات: "أ يقع بالكامل داخل ب"، و"أ يتداخل مع ب"، و"أ مجاور لـ ب" (أي يشتركان في حدود مشتركة دون وجود مساحة داخلية مشتركة)، و"أ منفصل عن ب" (لا يلامسان على الإطلاق). تُحدد هذه العلاقات عادةً وفقًا لنموذج التقاطع التساعي [ 4 ] ، المُدمج في مواصفات الوصول البسيط للميزات الدولية (ISO 19125-2) [ 5 ] .
- العلاقة المترية هي علاقة كمية (قابلة للقياس) بين شكلين في فضاء إحداثي، وغالبًا ما تكون مسافة أو اتجاهًا. من الأمثلة الشائعة: "أ يقع شمال ب تمامًا" أو "أ يبعد أقل من 5 كيلومترات عن ب". لا تدعم جميع تطبيقات البرامج العلاقات المترية.
لاحظ أن بعض العلاقات تبادلية (على سبيل المثال، تتداخل A مع B إذا وفقط إذا تداخلت B مع A) بينما البعض الآخر ليس كذلك (على سبيل المثال، A داخل B لا يعني أن B داخل A).
قد تكون العناصر الهندسية الأولية المستخدمة في هذه العلاقات من أي بُعد (نقاط، خطوط، أو مناطق)، ولكن بعض العلاقات قد لا يكون لها معنى إلا بأبعاد معينة. على سبيل المثال، عبارة "أ تقع داخل ب" لها معنى واضح إذا كانت أ نقطة وب منطقة، ولكنها تصبح بلا معنى إذا كانت كلتاهما نقطتين. وقد تكون علاقات أخرى غامضة؛ على سبيل المثال، يمكن تفسير المسافة بين منطقتين أو خطين على أنها أقصر مسافة بين حدودهما الأقرب، أو متوسط المسافة بين مركزيهما. [ 6 ]
عملية
كما هو الحال في عملية ربط الجداول العلائقية كما هو مُعرّف في الجبر العلائقي ، يتم توفير طبقتين أو جدولين للإدخال (يُشار إليهما فيما يلي بـ X و Y )، ويكون الناتج جدولًا يحتوي على جميع أعمدة كل من المدخلات (أو مجموعة فرعية منها إذا اختارها المستخدم). تُمثل صفوف الجدول الجديد مجموعة فرعية من الجدولين الناتجين عن عملية الربط المتقاطع أو الضرب الديكارتي ، أي جميع أزواج الصفوف الممكنة {X1-Y1, X1-Y2, X1-Y3, X2-Y1, X2-Y2, X2-Y3, X3-Y1, X3-Y2, X3-Y3, ...}. بدلًا من تضمين جميع التركيبات الممكنة، يتم تقييم كل زوج وفقًا للمسند المكاني المُعطى؛ تُعتبر الأزواج التي يكون فيها المسند صحيحًا "متطابقة" ويتم الاحتفاظ بها، بينما يتم تجاهل الأزواج التي يكون فيها المسند خاطئًا.
على سبيل المثال، انظر إلى الجدولين التاليين:
| رقم الطالب | اسم العائلة | المعدل التراكمي | مكان الإقامة: نقطة |
|---|---|---|---|
| 1 | رافيرتي | 3.56 | • |
| 2 | جونز | 2.75 | • |
| 3 | هايزنبرغ | 3.98 | • |
| 4 | روبنسون | 1.56 | • |
| 5 | سميث | 2.67 | • |
| 6 | ويليامز | 3.46 | • |
| هوية المدرسة | اسم المدرسة | المنطقة: مضلع | المبنى: نقطة |
|---|---|---|---|
| 31 | مدرسة بيلكناب الابتدائية | □ | • |
| 33 | مدرسة باركفيو الابتدائية | □ | • |
| 34 | مدرسة سميث الابتدائية | □ | • |
| 35 | المدرسة الابتدائية المركزية | □ | • |
عند تنفيذ الربط المكاني، يجب تحديد اتجاه الربط لسببين: 1) قد لا يكون الشرط المكاني المُعطى تبادليًا، و2) غالبًا ما توجد علاقة متعددة إلى واحد بين الصفوف (على سبيل المثال، يوجد العديد من الطلاب داخل كل منطقة تعليمية). في المثال أعلاه، يتمثل الهدف الشائع في ربط جدول المدارس بجدول الطلاب (الجدول الهدف )، مع كون شرط العلاقة هو "محل إقامة الطالب داخل منطقة المدرسة". بافتراض عدم تداخل المناطق، لن يكون لكل طالب أكثر من منطقة تعليمية واحدة، وبالتالي سيحتوي الناتج على نفس صفوف جدول الطلاب، مع إرفاق سمات المدرسة المقابلة، كما يلي:
| رقم الطالب | اسم العائلة | المعدل التراكمي | مكان الإقامة: نقطة | هوية المدرسة | اسم المدرسة |
|---|---|---|---|---|---|
| 1 | رافيرتي | 3.56 | • | 33 | مدرسة باركفيو الابتدائية |
| 2 | جونز | 2.75 | • | 34 | مدرسة سميث الابتدائية |
| 3 | هايزنبرغ | 3.98 | • | 35 | المدرسة الابتدائية المركزية |
| 4 | روبنسون | 1.56 | • | 33 | مدرسة باركفيو الابتدائية |
| 5 | سميث | 2.67 | • | 34 | مدرسة سميث الابتدائية |
| 6 | ويليامز | 3.46 | • | 33 | مدرسة باركفيو الابتدائية |
إن العملية العكسية، وهي في هذه الحالة ربط معلومات الطلاب بجدول المدارس، ليست بهذه البساطة، إذ يجب ضمّ العديد من الصفوف إلى صف واحد. لا تسمح بعض برامج نظم المعلومات الجغرافية بهذه العملية، لكن معظمها يسمح بالربط التجميعي ، حيث يمكن تضمين ملخصات تجميعية للصفوف المتطابقة، مثل المصفوفات أو العدّ أو المجاميع أو المتوسطات. [ 7 ] على سبيل المثال، قد يبدو جدول النتائج كما يلي:
| هوية المدرسة | اسم المدرسة | المنطقة: مضلع | المبنى: نقطة | عدد الطلاب | متوسط المعدل التراكمي |
|---|---|---|---|---|---|
| 31 | مدرسة بيلكناب الابتدائية | □ | • | 0 | NULL |
| 33 | مدرسة باركفيو الابتدائية | □ | • | 3 | 2.86 |
| 34 | مدرسة سميث الابتدائية | □ | • | 2 | 2.71 |
| 35 | المدرسة الابتدائية المركزية | □ | • | 1 | 3.98 |
خيار آخر عند وجود عدة تطابقات هو استخدام معيار لاختيار أحد الصفوف من مجموعة التطابقات، وعادةً ما يكون هذا المعيار معيارًا للتحسين المكاني. [ 2 ] [ 8 ] على سبيل المثال، يمكن ربط نقاط مباني المدارس (وليس الأحياء) بنقاط سكن الطلاب عن طريق اختيار المدرسة الأقرب لكل طالب. لا تُطبّق جميع البرامج هذا الخيار مباشرةً، مع أنه في بعض الحالات يمكن استنتاجه من خلال مجموعة من الأدوات.
روابط خارجية
- أداة الربط المكاني في ArcGIS Pro
- أداة دمج السمات حسب الموقع في QGIS
- ربط السمات باستخدام أقرب أداة في QGIS
- الربط المكاني في نظم المعلومات الجغرافية المتعددة
- الربط المكاني في PostGIS
مراجع
- ↑ لونغلي، بول أ.؛ غودتشايلد، مايكل ف.؛ ماغواير، ديفيد ج.؛ رايند، ديفيد و. (2011). نظم المعلومات الجغرافية والعلوم (الطبعة الثالثة ). وايلي. ص 360.
- 1 2 كامبل، جوناثان؛ شين، مايكل (2011). أساسيات نظم المعلومات الجغرافية . مؤسسة سايلور. ص 182. ISBN 9781453321966تم الاطلاع عليه بتاريخ 5 يناير 2023 .
- ↑ "أداة دمج السمات حسب الموقع" . وثائق QGIS 3.22 . OSGeo . تم الاطلاع عليه بتاريخ 4 يناير 2023 .
- ↑ إيجنهوفر، إم جيه؛ هيرينغ، جيه آر (1990). "إطار رياضي لتعريف العلاقات الطوبولوجية" (ملف PDF) . مؤرشف من الأصل (ملف PDF) بتاريخ 14-06-2010.
{{cite journal}}يتطلب الاستشهاد بالمجلة ( مساعدة )|journal= - ↑ اتحاد البيانات الجغرافية المكانية المفتوحة. "الوصول البسيط إلى الميزات - الجزء 2: خيار SQL" . معايير اتحاد البيانات الجغرافية المكانية المفتوحة . تم الاطلاع عليه بتاريخ 4 يناير 2023 .
- ↑ ووربويز، مايكل؛ داكهام، مات (2004). نظم المعلومات الجغرافية: منظور حاسوبي ( الطبعة الثانية). بوكا راتون، فلوريدا: مطبعة سي آر سي. ص 195. ISBN 0-415-28375-2.
- ↑ "الربط المكاني (التحليل)" . وثائق ArcGIS Pro . Esri . تم الاطلاع عليه في 5 يناير 2023 .
- ↑ "دمج السمات باستخدام أقرب أداة" . وثائق QGIS 3.22 . OSGeo . تم الاطلاع عليه في 4 يناير 2023 .
- برامج نظم المعلومات الجغرافية
- نظم المعلومات الجغرافية