معرفی پایگاه داده مکانی در GIS

پایگاه داده مکانی

   داده‌های موردنیاز در GIS، نوعی از داده‌های رقومی هستند که ساختار آن‌ها پیچیده است. اغلب، این نوع از داده‌ها به همراه داده‌های موقعیتی، داده‌های توصیفی، ایندکس‌ها، توپولوژی، تصاویر، تاریخچه و متادیتا نیز ذخیره می‌شوند.
فایل‌ها، رایج‌ترین بسته‌های مورداستفاده برای نگهداری اطلاعات در رایانه‌های رومیزی است. ولی هنگامی‌ که حجم داده خیلی زیاد می‌شود، یا تعدادی زیادی از کاربران بخواهند به‌صورت هم‌زمان به داده‌های مشخصی دسترسی داشته باشند، ذخیره اطلاعات در پایگاه داده به ذخیره آن در فایل‌ها ترجیح داده می‌شود.
سیستم‌ها به‌طور فزاینده‌ای، در حال استفاده از پایگاه به‌جای فایل‌ها هستند. شیوه خواندن اطلاعات از یک پایگاه داده مرکزی به‌صورت آنی از شبکه، جایگزین خواندن اطلاعات از فایل‌های ذخیره‌ شده به‌صورت محلی می‌شود. یک پایگاه داده ابزاری است که می‌تواند مقدار زیادی از داده‌های پیچیده را با شیوه‌ای ساختاریافته در خود ذخیره نماید. پایگاه‌های داده نسبت به فایل‌ها مطمئن‌تر، قدرتمندتر و مقیاس‌ پذیرتر هستند. دستیابی به دیسک‌های با ظرفیت بالا و ارزان‌ قیمت به استفاده از پایگاه‌های داده بزرگ شتاب بخشیده است. معمولاً در سامانه‌های صنعتی نرم‌افزاری بزرگ، چندین پایگاه داده تحت سیستم مدیریت پایگاه داده با هم کار می‌کنند.

سه نوع پایگاه داده اصلی رابطه‌ای (Relational Database Management System (RDBMS))، شی‌ءگرا (Object Oriented Database Management System (OODBMS)) و رابطه‌ای شی‌ءگرا(Object Relational Database Management System (ORDBMS)) وجود دارد.
با توجه به این که پایگاه داده رابطه‌ای بیشترین کاربرد را در بین برنامه نویسان دارد در ادامه این نوع پایگاه داده توضیح داده خواهد شد.

در پایگاه داده رابطه‌ای، رکورد اطلاعات به‌ صورت ردیف‌ها و ستون‌ها ساماندهی می‌شود که هر ردیف یک موجودیت(Entity) و هر ستون یک توصیف از مجموعه‌ای از موجودیت‌ها را ذخیره می‌کند. این ستون‌ها و ردیف‌ها در داخل جدولی قرار می‌گیرند و با یک زبان پرسش ساختاریافته(Standard Query Language (SQL)) که تقریباً در تمامی سیستم‌های مدیریت پایگاه داده استفاده می‌گردد، می‌تواند مورد پرسش قرار گیرد. واژه رابطه‌ای این حقیقت را می‌رساند که پایگاه‌های داده رابطه‌ای، از چند جدول برای ذخیره اطلاعات استفاده می‌کنند و داده‌ها از طریق ارتباط بین جداول به یکدیگر متصل می‌شوند. با داشتن پایگاه داده، تمامی داده‌های مکانی و توصیفی مربوط به یک کشور یا یک شهر می‌تواند به‌طور یکپارچه (در یک پایگاه داده) ذخیره شود.

این نکته، استفاده از امکانات پیشرفته پایگاه‌های داده را برای مدیریت و نگهداری حجم زیاد داده‌های مکانی ممکن می‌سازد و همواره آخرین اطلاعات بهنگام شده را در اختیار کاربران قرار می‌دهد.

سیستم مدیریت پایگاه داده می‌تواند مزایایی از قبیل حفاظت داده‌ها، مدیریت حجم زیاد داده‌ها، دسترسی هم‌زمان کاربران و … را برای برنامه‌های کاربردی فراهم کند. این پایگاه‌های داده مکانی می‌تواند مورداستفاده بسیاری از سازمان‌ها و شرکت‌ها نظیر شرکت آب و فاضلاب، شرکت برق، سازمان مسکن و شهرسازی قرار گیرد. مثلاً برای شرکت آب و فاضلاب، اطلاعاتی نظیر شبکه خطوط لوله، مکان مشتری‌ها و مکان گروه‌های تعمیراتی می‌تواند در این پایگاه داده قرار گیرد. اطلاعات موجود در پایگاه‌های داده، به‌ویژه شهری باید به‌صورت مستمر بهنگام گردد. نحوه بهنگام‌سازی داده در پایگاه‌های داده به‌مراتب آسان‌تر از روش فایل‌هاست.

درنتیجه اینکه برای اتخاذ تصمیم صحیح، تصمیم‌گیری باید بر اساس اطلاعات انجام شود و سیستم اطلاعات مکانی با پایگاه داده حفاظت‌شده، بهنگام، شامل عوارض و داده‌های توصیفی موردنیاز و سازگار شهری و دسترسی آسان به داده‌های آن می‌تواند با آنالیزهای مکانی روی داده‌های مکانی و تولید اطلاعات به مدیران و تصمیم‌گیران کمک نماید.

برای تولید اطلاعات مکانی در هر زمینه‌ای در GIS، نیاز به داده‌های مکانی مناسب و دقیق است. اگر اطلاعاتی نظیر تأسیسات زیرزمینی شهری (آب، برق، گاز، مخابرات، کانال‌ها و …)، عوامل تشدید کننده حادثه (سد، زندان، انبارهای مواد شیمیایی و …) و اطلاعات آماری (تعداد افراد ساکن در ساختمان‌ها، جنس ساختمان‌ها و …) به همراه داده‌های مکانی پایه در پایگاه داده مکانی شهری در دسترس کاربران قرار گیرد، امکان استفاده از این داده‌ها و تولید اطلاعات مناسب و تصمیم‌گیری سریع و دقیق توسط مدیران و تصمیم‌گیران میسر خواهد شد. بنابراین پایگاه داده شهری شیوه مناسبی برای ارائه اطلاعات مکانی به کاربران است.