Herhangi bir CBS'de
bulunan temel fonksiyonlar altı başlık altında incelenebilir:
1. Veri işlemleri
2. Sorgulamalar
3. Mekansal
analizler
4. Senaryo
analizleri
5. Sunumlar
1.
Veri İşlemleri
Bu fonksiyon
verinin toplanması, depolanması, güncellenmesi ve CBS'de üretilmesi ile ilgili
tüm işlemleri içerir. Veri ile ilgili işlemlerin başında veri entegrasyonu
gelir. Grafik veriler (bilgisayar destekli tasarım çizimleri, elde yapılmış
çizimler, haritalar,vb.), çizelgesel veriler (VTYS'nde oluşturulmuş veriler,
çizelge halinde oluşturulmuş listeler, vb) ve görüntü verileri (hava fotoğrafı,
uydu görüntüsü vb.) eşzamanlı olarak sistemde farklı amaçlar için
kullanılabilmektedir. Diğer önemli bir veri işlemi ise verinin güncellenmesi,
başka ortamlara aktarılması ve başka ortamlardan CBS'ye veri eklemesinin
yapılmasıdır. Ayrıca CBS bünyesinde verileri kullanarak çeşitli analizler
yardımı ile veri üretimi de yapılmaktadır. Tüm bu işlemler sayısal ortamda
yapıldığından, veri ile ilgili işlemler hızla gerçekleştirilebilmektedir.
2.
Sorgulamalar
Sorgulamalar
mekansal ve mekansal olmayanlar olarak iki grupta incelenebilir. Mekansal
olmayan sorgulamalar var olan ilişkisel VTYS içinde öznitelik verileri ile
ilgili sorgulamaları kapsar. Mekansal sorgulamalar ise grafik veriler ve hem
grafik hem de öznitelik verileri için aynı anda yapılan sorgulamaları içerir.
Dolayısı ile grafik veriden öznitelik verisine ya da öznitelik verisinden
grafik verisine hızlı bir geçiş söz konusudur. Söz gelimi CBS'nin mekansal
sorgulama özelliği ile haritadaki coğrafi objeler (nokta, çizgi ya da alan)
imleç yolu ile seçilerek öznitelik bilgileri görüntülenebilir.
3.
Mekansal Analizler
CBS'de mekansal ve
mekansal olmayan analizler yapmak mümkün olsa da sistemin en güçlü yanı mekansal
analiz yapma özelliğidir. Mekansal analizin en önemli özelliği CBS'de var olan verilerden
yararlanarak yeni veriler üretmektir. Mekansal analizler tek bir katman
kullanılarak yapılabileceği gibi iki ya da daha çok katman kullanılarak da elde
edilebilir. Başlıca mekansal analizler şunlardır:
- Temel mekansal
analizler
- Ağ analizleri
- Geometrik ve
istatistiksel işlemler
- Sayısal
arazi/yükseklik modelleri (SAM/SYM)
3.1.
Temel mekansal analizler
Temel mekansal
analizler içinde tek bir katman kullanılarak yapılan analizlerden en sık kullanılanları
sınır kaldırma, yakınlık analizleri ve interpolasyon teknikleridir. Sınır
kaldırma işlemi herhangi bir katmandaki alanların ortak öznitelik özelliklerine
göre birleştirilerek yeni bir katman oluşturulmasına denir (Şekil 1). Yakınlık
analizleri herhangi bir coğrafi objenin başka bir objeye uzaklığının analizi
ile oluşturulur. En yaygın yakınlık analizlerinden biri tampon analizidir.
Seçilmiş bir
coğrafi objenin etrafına (nokta, çizgi ya da alan) verilen mesafede tanımlanmış
bir tampon alan oluşturulmasından ibarettir (Şekil 2). Interpolasyon ile
herhangi bir katmanda bilinmeyen noktaların öznitelik değerleri,
komşuluklarındaki bilinen noktaların öznitelik değerleri kullanılarak bulunur.
Interpolasyon polinom yöntemleri kullanılarak yapılabileceği gibi, Kriging gibi
jeoistatistiksel yöntemler kullanılarak da yapılabilir. Şekil 3'te
interpolasyonun temel prensibi gösterilmiştir.
Şekil 1. CBS'de
sınır kaldırma işlemi
Şekil 2. CBS'de
çeşitli coğrafi objeler için tampon analizi
Şekil 3.
Interpolasyonun temel prensibi
İki ya da daha çok
katman kullanılarak yapılan temel mekansal analizler arasında en yaygınları, "ekleme",
"ayırma", "keşişim" ve "birleşim" analizleridir.
Ekleme analizi birbiri ile ilintili iki katmanın birleştirilerek tek bir katman
haline dönüştürülmesine denir (Şekil 4). Bir çalışma alanının jeolojik
haritasını elde etmek için, alana ait jeolojik paftaların birleştirilmesi
işlemi ekleme analizine bir örnektir.
Şekil 4. CBS'de
ekleme işlemi
Ayırma işlemi ise
belli bir katmanın bir parçasının başka bir katman referans alınarak kesilip çıkarılmasıdır.
Söz gelimi maden yollarının hangi jeolojik formasyonlardan geçtiğini görmek
için jeolojik formasyon haritasından, yollar haritası ayrılarak yeni bir katman
elde edilebilir (Şekil 5).
Şekil 5. CBS'de
ayırma analizi
Kesişim işlemi iki
ayrı katmandaki ortak jeolojik obje ve bunlara ait öznitelik bilgilerinin belirlenerek
yeni bir katmana aktarılmasına denir. Matematiksel olarak iki kümenin kesişim kümesini
ayrı bir katman olarak ifade etme işlemidir (Şekil 6). Sözgelimi, uygun yer
seçimi gibi analizlerde belli bir eğimin altındaki belli bir formasyon seçilmek
isteniyorsa, eğim ve jeoloji katmanları kesiştirilerek uygun alanlar
belirlenebilir.
Şekil 6. CBS'de
kesişim işlemi
İki katmanın tüm
özelliklerinin birleştirilerek yeni bir katman elde edilmesi işlemi birleşim analizidir.
Matematikteki birleşim işleminin karşılığıdır (Şekil 7). İki ya da daha fazla
katman ile yapılan tüm mekansal analizlerde grafik veri için uygulanan
işlemlerin aynısı grafik verinin ilişkili olduğu öznitelik verilerinin
bulunduğu çizelgelerde de uygulandığından oluşan yeni katman istenen tüm
öznitelik verilerini de bünyesinde bulundurmaktadır. Bu nedenle bileşim
işleminde iki katmanın çizelgesel verileri de birleştirilip yeni bir çizelge
olarak oluşturulan katmana iletilir.
Şekil 7. CBS'de
birleşim işlemi
3.2.
Ağ analizleri
Ağ analizleri,
birbirine bağlı çizgisel coğrafi objelerin oluşturduğu şebekelerden karar verme
sürecini destekleyecek analizlerin yapılmasını içerir. Ağların oluşması için
çizgilerin düğüm noktaları ile birleştirilmesi gerekmektedir. Ağ analizleri
çoğunlukla en uygun güzergah seçimi için kullanılır. En uygun güzergah seçimi
iki nokta arasında olabilecek en uygun birleşme yolunun belirlenmesidir. Bu yol
en kısa mesafeli yol olabileceği gibi, başlangıç noktasından bitiş noktasına
gidişte aranan niteliklere ve var olan kısıtlara bağlı olarak en kısa süre, en
uygun eğim de olabilir. Söz gelimi haritada en kısa mesafe kuş uçuşu mesafe
olarak belirlenebilir ancak şehir içinde bir yerden bir yere ulaşımda trafik
yoğunluğu ve yol kısıtları nedeni ile en uygun güzergah kuş uçuşu güzergahtan
her zaman daha farklıdır.
3.3.
Geometrik ve istatistiksel işlemler
Geometrik işlemler
koordinat belirlemesi ve uzunluk, açı ve alan ölçmeden oluşmaktadır. CBS'de herhangi
bir noktanın koordinatı sisteme eklenebileceği gibi, sistemde var olan
katmanlardaki noktaların koordinatları da otomatik olarak bulunabilmektedir.
Benzer şekilde uzunluk, açı ve alan ölçme işlemleri de CBS'de otomatik olarak
yapılabilmektedir. Ayrıca haritacılıkta özel amaçlar için geliştirilmiş teğet
nokta, poligon vb hesapların yapılabildiği fonksiyonlar da mevcuttur (Yomralıoğlu,
2000).
İstatistiksel
işlemler ise CBS'nin veritabanında bulunan öznitelik verileri ile ilgili
tanımlayıcı istatistik analizleri içermektedir. Tanımlayıcı istatistik değişkenleri
arasında ortalama, standart sapma, varyans, dağılım parametreleri gibi
özellikler yer almaktadır.
3.4.
Sayısal arazi/yükseklik modelleri (SAM/SYM)
Sayısal yükseklik
modelleri, topoğrafik haritalardaki eş yükselti eğrileri kullanılarak
oluşturulur. Ancak yükseltinin yanında haritada eğriler ile gösterilmiş başka
değişkenler için de sayısal modeller oluşturmak mümkündür. SYM eş yükselti
eğrilerinden 3 boyutlu arazi modeli üretme yoludur. Şekil 8'de eşyükselti
eğrilerinden elde edilmiş bir SYM görülmektedir. SYM oluşturulduktan sonra eğim
ve baki haritaları oluşturmak, araziyi 3 boyutlu olarak modellemek, kesit
çıkarmak, görünebilirlik analizleri ve hacim hesapları yapmak da mümkündür. SYM
elde etmenin matematiksel parça ve şekil yöntemleri olmak üzere iki yolu vardır
(Yomraloğlu, 2000). Matematiksel parça yöntemleri, katı yüzey şekillerini
matematiksel fonksiyonlarla temsil etme prensibine dayanır. Dolayısı ile
değişik interpolasyon metotları analizlerde kullanılır. Şekil yöntemlerinde ise
eşyükselti eğrilerindeki nokta ve çizgiler kullanılarak SYM elde edilir. Sıkça
kullanılan SYM yöntemlerinden biri de Üçgenlenmiş Düzensiz Ağ (UDA) yöntemidir.
Bu modeller TIN (triangulated irregular network) modelleri olarak da bilinir.
UDA ve diğer SYM elde etme tekniklerinin ayrıntıları Yomralıoğlu (2000)'de
açıklanmıştır. SYM ayrıca uydu görüntüleri ve hava fotoğrafları yardımı ile de
elde edilebilmektedir.
Şekil 8. CBS'de
sayısal yükseklik modeli
3.4.
Senaryo Analizleri
CBS yukarıda da
sözü edilen konumsal analiz fonksiyonlarının çokluğu ve veri yapısı nedeni ile farklı
senaryoların tasarlanıp analiz edilmesine olanak sağlamaktadır. Bu niteliğinden
dolayı CBS mekansal karar destek sistemlerinin vazgeçilmez elemanlarındandır.
Senaryo analizleri özellikle doğal afet, çevre etki değerlendirmesi ya da
sistemin zamana bağlı olarak değişiminin gözlenmesi gibi uygulamalarda oldukça
etkili bir yöntemdir.
6.3.5.
Sunumlar
Mekansal analiz
işlemleri sonucunda ya da senaryo analizleri sonrasında elde edilenlerin sunumu
için CBS çok alternatifli bir yapıya sahiptir. Tüm analizlerin bilgisayar
ortamında yapılması sonuçların ekranda gösterilmesini sağlarken yazıcılar yolu
ile çıktılar alınarak kullanıcıya sunulmasına da olanak sağlamıştır. Ayrıca
CBS'nin internet ortamında kullanımı için son yıllarda geliştirilen Web-tabanlı
CBS'ler yolu ile de tüm analiz sonuçları ve veriler internet yolu ile ilgili kişilere
sunulup paylaşılabilmektedir.
Kaynak: Düzgün, H., Ş., Madencilikte Coğrafi Bilgi Sistemleri ve Yardımcı Teknolojiler, El Kitabı.
