1. GİRİŞ Günümüzde bütün meslek dallarının en belirgin hedefi, ihtiyaçların giderilmesi için gelişen teknolojiyi yakından izlemek, mevcut sistemin varlığını göz önünde tutarak bu teknolojiye ayak uydurmaktır. Bilgisayar teknolojisindeki süratli gelişmeler bütün meslek dallarının bundan yararlanma isteklerini kamçılamaktadır. Tüm sektörler gibi, harita kullanan kuruluşlarda bu teknolojiden etkilenmekte ve son yıllarda Sayısal Haritacılık ve Coğrafi Bilgi Sistemi (CBS/GIS) uygulamaları konusundaki talep, artan hızda devam etmektedir. Bilgisayar Destekli Kartoğrafya, Bilgisayar Destekli Tasarım, Bilgisayar Grafikleri, Konuma Bağlı Analiz, Matematik (Prediksiyon, İstatistik), Ölçme, Fotogrametri ve Uzaktan Algılama gibi birçok disiplinlerdeki 1970 lerde başlayan ve 1980 lerde devam eden paralel gelişmeler Coğrafi Bilgi Sistemleri Teknolojisini doğurmuştur. Coğrafi Bilgi Sistemi; araştırma, planlama ve yönetimdeki karar verme yeteneklerini artırmak ve ayrıca zaman, para ve personel tasarrufu sağlamak amacıyla coğrafya ile ilgili grafik ve grafik olmayan verilerin çeşitli kaynaklardan toplanması, bilgisayar ortamında depolanması, işlenmesi, analiz edilmesi ve sunulması fonksiyonlarını bütünleşik olarak yerine getiren donanım, yazılım, coğrafi veri ve personel bileşenlerinden oluşan bir bütündür. CBS nin gücü ve farkı konumsal ve öznitelik verilerini birlikte analiz edebilme yeteneğinden kaynaklanmaktadır. Bu yeteneği sayesinde pekçok kişi, kurum ve kuruluş tarafından çok çeşitli uygulama alanlarında kullanılmakta veya kullanılması düşünülmektedir.
2. COĞRAFİ BİLGİ SİSTEMİ a. Coğrafi Bilgi Sisteminin Önemi İnsanlar belli bölgelerde birarada yaşamaya başladıklarında mülkiyet hukuku kavramı gelişmiş, arazi ölçme teknikleri ortaya çıkmış ve arazi kayıtları derlenmeye başlamıştır. Ticaret geliştikçe ve yeni bölgeler keşfedildikçe, arazi ölçülmüş ve haritası yapılmıştır. Şehirlerdeki hızlı büyüme, ekili arazinin korunması, mevcut arazi kaynaklarının korunması ve diğer çevre koruma konuları gibi çeşitli etkenler arazi bilgisine ait olan ihtiyacı arttırmıştır. Birçok konuda arazi bilgisi dahil olmak üzere coğrafi bilgiye olan ihtiyaç kendini göstermiştir. Arazi bilgisine duyulan ihtiyacın karşılanması için, kullanılan mevcut arazi kayıtları yetersiz kalmaktadır. Kaynakların yönetimi ve arazi gelişiminin düzenlenmesi ile sorumlu kurum ve kuruluşlar birtakım özel ihtiyaçları için arazi kayıtlarını halen kullanmakla birlikte; bugün karşılaşılan sorun, bilginin eksikliği değil, arazi hakkında birbirinden ilişkisiz ve tam olmayan büyük miktardaki bilgidir. Değişik kurum ve kuruluşlarda araziye ilişkin bilgiler arasında ilişkinin az, eksik veya hiç olmaması nedeniyle, kendisinde olmayan arazi bilgisine ihtiyaç duyan kurum ve kuruluş, bu bilgileri başka bir kurum ve kuruluştan alarak kendi kayıt sistemine dönüştürmek yerine yeni bilgi toplamak yolunu tercih etmekte; dolayısıyla zaman, personel ve para bakımından bilgi maliyetini arttırmaktadırlar. Bu olumsuz koşullardan kurtulmak için bir coğrafi bilgi sisteminin oluşturulması kaçınılmazdır. Teknolojik alandaki hızlı gelişme, endüstri toplumundan BİLGİ TOPLUMU olma yönünde ivmeyi arttırırken, aynı zamanda coğrafi va arazi bilgisi kavramının önemini su yüzüne çıkarmıştır. Bu arada da bilgisayar teknolojisi ve haritacılık biliminin alt dallarındaki gelişmeler arazi hakkında sınırsız denilecek miktarda bilgi toplamayı olanaklı hale getirmiştir. Bilgisayar teknolojisi ve bu teknolojinin beraberinde getirdiği yeni olanaklar kullanılarak, arazi ölçmesi ve harita üretimi yapan kurum ve kuruluşlar ile diğer coğrafi bilgi kaynağı olan kurum ve kuruluşların bir bilgi sistemi içinde bütünleştirilmesi ve böylece bu sistemin kullanıcı ihtiyaçlarını karşılamak üzere coğrafi bilginin toplanması, depolanması, işlenmesi ve sunulması işlemlerinin organize edilmesi gerekmektedir.bu da ancak bir coğrafi bilgi sistemiyle gerçekleştirilebilir.
Topoğrafik bilgilerin coğrafi bilgiler içindeki payı dikkate alındığında coğrafi bilgilerin genel olarak dinamik bir yapıda olduğu söylenebilir. Bu nedenle yerleşim birimlerindeki sürekli değişen dinamik yapıyı kontrol edebilmek için dinamik bir planlama gereklidir. Planlama için ihtiyaç duyulan çok miktardaki bilgiyi kısa sürede ve güncel olarak elde edebilmek için coğrafi bilgi sistemine gerek vardır. Günlük yaşantıda verilen kararların büyük çoğunluğu, coğrafyaya ilişkin bir takım gerçeklerin doğrudan veya dolaylı etkisi altındadır. Örneğin; itfaiye araçlarının yangın yerlerine en kısa sürede ulaşabilmeleri için en kısa yol güzergahının belirlenmesi veya bir hastalığın görüldüğü bölgelerin ve yayılma hızının belirlenmesi için coğrafi bilgi sistemine gerek vardır. Günümüzde gerek yerel yönetimler gerekse diğer kurum ve kuruluşlar, basit harita üretimi fonksiyonlarından arazi kullanım analizleri, yer seçimi ve modellendirme gibi karmaşık ihtiyaçlara kadar herşeyi otomatik duruma getirmek için bilgisayar destekli tasarım, planlama ve uygulama çalışmalarına yönelmişlerdir. Bu durumda CBS leri, şehirlerin, doğal kaynakların ve hizmet tesisleri dağıtım sistemlerinin nasıl planlanacağı ve nasıl yönetileceği hakkında daha etkili ve daha doğru kararlar verme yeteneği konusunda yeni cepheler açmıştır. İnsanlar günlük yaşantılarında birtakım kararlar alabilmek için coğrafi bilgiye ihtiyaç duyarlar. Örneğin tatil planlama işi (seyahatin nereye ve nasıl yapılacağına ilişkin karar verme) geniş anlamda bir coğrafi bilgi kullanımı şeklinde düşünülebilir.bu örnekte çözümün temelini coğrafi bilgi oluşturmaktadır. Coğrafyaya bağlı problemlerin çözümünde izlenecek planlama süreci toplanan coğrafi bilgiye dayandırıldığından, bu bilgilerin etkili bir şekilde düzenlenmesi; bilgilerin içeriğinin, doğruluğunun, güvenirliğinin muhafaza edilmesi ve düzeltilmesi için coğrafi bilgi sistemine gerek vardır. b. Coğrafi Bilgi Sisteminin Yararları Coğrafi Bilgi Sistemi ile ilgilenen kişilerin bu sisteme yönelmelerinin ilk nedeni, böyle bir sistemin kendi konularında sağlayacağı yararlardır.
Örneğin bir kartoğrafyacı bir harita serisini daha iyi nasıl üreteceğini ve güncelleştireceğini; bir planlayıcı, bir planlama görevinin daha kısa sürede ve daha etkili nasıl gerçekleştirileceğini görmek ister. Günümüzde bilgi sistemleri stratejik silah özelliğini kazanmıştır. CBS nin kullanılması ile maliyet/yarar kriteri dikkate alınarak bir değerlendirme yapıldığında, sistemin kullanıcısı olan kurum ve kuruluşa, üretim arttırma ve maliyeti düşürme yararları ile birlikte uzun vadede stratejik yararlar sağlayacağı görülür (Şekil 1). ETKİ STRATEJİK YARARLAR ÜRETİMİN ARTTIRILMASI YARARLARI MALİYETİN DÜŞÜRÜLMESİ YARARLARI ZAMAN Şekil 1. Kurum / kuruluşların yaşam sürecinde öngörülen CBS yararları Doğru verilerle üretilen bilgiler gerçeği yansıtır. Doğru verilerle hızlı bilgi edinmenin de bir maliyeti vardır. Yarar/maliyet analizleri genellikle yeni sistemin olumlu ve olumsuz yönlerinin eski klasik sistemlerle karşılaştırılması sonucu yapılır. Amerika da CBS ile uğraşan kurumlarda yapılan bir karşılaştırma örnek olarak Şekil 2 de gösterilmiştir.
Kümülatif Maliyet Geri Ödeme CBS Sistemi Klasik Yönetim Sistemi Zaman Şekil 2. Zaman İçinde CBS ve Klasik Yönetim Sistemini Kümülatif Maliyeti Klasik yönetim sistemi ile otomatik yönetim sisteminin (CBS) tipik bir kümülatif maliyet- zaman karşılaştırılmasının yapıldığı bu grafik incelendiğinde, klasik yönetim sisteminde maliyetin zamanla arttığı gözlenmektedir. Bunun nedeni, iş hacmine bağlı olarak zamanla artan eleman sayısı, ücretleri ve enflasyon baskısıdır. CBS de ise, maliyetin klasik yönteme göre başlangıçta yüksek olduğu, zamanla bunun azaldığı görülmektedir. Başlangıçtaki yüksek maliyetin nedeni, otomatik veri elde etme, teknoloji yatırımı, uzman personel alımı ve eğitimi, sistemin sürekli bakımıdır. Yatırımın azaldığı yerde CBS eğrisinin aşağıya doğru saptığı görülmektedir. Bu nokta, CBS maliyetinin azaldığı ve sistemden yarar sağlanmaya başlandığı anlamına gelmektedir. Bir başka deyişle, klasik yönetim sistemi ve CBS eğrisinin kesiştiği yer, maliyetin geri ödenmeye başladığı noktadır. Burada zaman için bir eğri verilmemiştir, zira zaman; yapılan yatırıma, alınan elemanlara, eğitime ve sistemin bakımına bağlı olarak uzayıp kısalalabilir. CBS nin yararlarını nicelik bakımından incelediğimizde; CBS teknolojisinde veri tekrarı yoktur. Sayısal olarak elde edilen coğrafi verileri güncelleştirmek daha kolay ve ucuzdur. Verilere dayalı olarak istenilen bilgileri üretmek daha doğru ve daha hızlıdır.
Uygun veri standardı ile bir başka CBS den veri aktarmak yeniden üretmekten daha ucuzdur. Kullanıcıya daha iyi karar alma imkanı verir. Üretimin artmasına yardımcı olur Zaman, para ve insan gücü tasarrufu sağlar. Nitelik bakımından ise CBS nin yararları şöyle sıralanabilir: Bilgilerin paylaşımı : Farklı yönetim birimleri, kurum ve kuruluşlar arasında bilgilerin paylaşımını sağlayarak birbirlerine ait bilgileri kullanmaya olanak sağlar. Bilgi fazlalığı, karmaşası ve tutarsızlığının önlenmesi : Bilgilerde hızlı değişim olması ve buna paralel olarak güncelleştirme ihtiyacı, farklı yerlerde depolanan bilgiler arasında tutarsızlıklara yol açar. CBS bilgi fazlalığını, karmaşasını ve tutarsızlığını önler. Bilgilerin biraraya getirilmesi : CBS nin önemli bir yararı, farklı birim, kurum ve kuruluşların problemlere daha sistematik bir tarzda yaklaşmaları için gereken bütünleşik etkinliği teşvik etmesidir. Bilgilerin sınıflandırılması : CBS yardımıyla bilgiler belli özelliklerine göre sınıflandırılabilirler. Sınıflandırmalar çeşitli bilgilere ihtiyaç duyan birimlere bir takım problemlerini çözmelerinde yardımcı olabilir. Örneğin belli bir yiyecek üreten firma, ürettiği yiyeceğe talep ve nüfus özellikleri gibi coğrafi olarak dağılmış birçok değişkeni biraraya getirip sınıflandırarak, bu değişkenler arasında korelasyon olup olmadığını, sonuçlara göre en iyi yatırım bölgesinin nereleri olduğu hakkında sağlıklı kararlar alabilir. c. Coğrafi Bilgi Sisteminin Tanımı Coğrafi Bilgi sisteminin tanımını yapmadan önce bilgi ve bilginin önemi ve bilgi sistemi kavramı üzerinde durmak yerinde olacaktır.
Bir gözlem veya işlem sonucunda ortaya çıkan verilerin, birbirleriyle ilişkilendirilmesi ile elde edilen sonuçlara bilgi adı verilir. Bazı durumlarda elde edilmiş bulunan bilgiler amaca uygun olmadığından ve bu nedenle veri olarak kabul edilebileceğinden veri ile bilgi eş anlamlı olarak kullanılabilmektedir. Bilginin fayda yaratması için düzenlenmiş güvenilir ve güncel olması gerekir. Bilginin tanımında da anlaşılacağı gibi bilgi kendiliğinden oluşamaz. Dolayısıyla, bilginin elde edilmesi için mutlak suretle, takip edilmesi gereken bir yol, yani bir sistemin var olması gerekir ki, toplanacak bilgi verimli hale dönüştürülüp fayda yaratsın. Sistem ise bir sonuç elde etmeye yarayan yöntemler düzenidir. Bilginin toplanıp işlenmesi de belli bir sistemin var olmasını gerektirmektedir. Bu amaçla kurulan sistemlere Bilgi Sistemleri adı verilmektedir. Dolayısı ile bilgi sistemleri, bilgiye kolayca erişip bilgiyi daha verimli kullanabilmek için oluşturulur. Bilgi Sistemleri genel olarak bilgi elde etmek için, verileri önceden belirlenmiş biçimlerde anlık yöntemlerle kullanılmak üzere saklayan bir sistem biçiminde tanımlanmaktadır. Diğer yandan bilgi sistemlerinin temel fonksiyonu doğru karar verebilme kapasitesini artırmaktır. Bilgi Sistemi, organizasyonların yönetimsel fonksiyonlarını desteklemek amacı ile bilgiyi toplayan, depolayan, üreten ve dağıtan bir mekanizma olarak da tanımlanır. Böyle bir sistem klasik yazılı dokümantasyon sistemi olabileceği gibi (Bilgisayar teknolojisinin sunduğu bilgi depolama ve işleme olanağından önce olduğu gibi karteks, arşiv sistemleri vb.) bilgisayar destekli bir sistem de olabilir. Bu sistemden esas amaç, yönetim fonksiyonlarına (Planlama, Yönlendirme, Örgütleme ve Denetim) etkinlik kazandırarak yöneticilerin karar-verme yeteneğini artırmak, neden ve niçinler ile en doğru karar vermesine yardımcı olmaktır. Ancak, diğer yandan böyle sistemlerin mevcudiyeti kurumlara; üretim, finansman, lojistik, personel vb. fonksiyonların icrasında bir araç olacak, zaman ve maliyet tasarrufu kazandıracak toplam kaliteyi sağlayıp artıracaktır.
CBS, karmaşık planlama ve yönetim sorunlarının çözülebilmesi için tasarlanan, mekandaki konumu ve öznitelikleri belirlenmiş verileri içeren, yönetimi, işlenmesi, analiz edilmesi, modellenmesi ve görüntülenebilmesi işlemlerini kapsayan, kullanıcıların daha doğru kararlar vermesi, üretimi arttırması, zaman, para ve işgücü tasarrufu sağlayan donanım, yazılım, yöntemler ve personelden oluşan bir bilgi sistemidir. Daha kısa ve geçerli bir tanımlama ise şöyle yapılabilir; Coğrafya ile ilgili grafik ve grafik olmayan verilerin kullanıcı ihtiyaçlarını karşılayacak biçimde çeşitli kaynaklardan toplanması, depolanması, işlenmesi, analiz edilmesi, yönetilmesi ve sunulması fonksiyonlarını bütünleşik olarak yerine getiren donanım ve yazılım bileşenlerinden oluşan bir organizasyondur ( Bank, 1994 ). sistemidir. En basit ifade ile coğrafi verileri saklayan, sorgulayan ve kullanan bir bilgi CBS analiz eden bir alettir. CBS nin asıl avantajı, harita özellikleri arasındaki konumsal ilişkileri tanımlamaya olanak vermesidir. CBS haritaları ve resimleri tutmaz, veritabanını tutar. Veritabanı kavramı CBS nin kalbidir. Ayrıca CBS veritabanında depolanmış verileri kullanarak, harita üzerindeki detaylara ilişkin yeni bilgilerde hesaplar.
KONUM BİLGİLERİ ARAZİ BİLGİLERİ Çevresel Bilgiler Altyapı M ühendislik Bilgileri Kadastral Bilgiler Sosyoekonom ik Bilgiler Toprak Kamu hizm etleri M ülkiyet Sağlık İklim Binalar Değerlendirme Nüfus Jeoloji Ulaşım Tapu-sicil Seçim Bitki örtüsü İletişim Emlak Göç Yabani hayat Kanalizasyon Vergi Kişiye Yönelik Araziye Yönelik Nokta ve Poligon Referanslı Parsel Referanslı Şekil 3. Konumsal bilgi sistemi d. Coğrafi Bilgi Sistemi ve Sayısal Harita
Bilgisayar Destekli Sayısallaştırma ve Çizime (CADD; Computer Assisted Design and Drafting) dayalı sayısal haritalar ile CBS lerinin ayırt edilmesi gerekir. Otomotize Kartoğrafya, Bilgisayar Destekli Çizim Sistemleri veya Sayısal Fotogrametri gibi isimler alan bu sistemlerde hedef, kağıt üstünde veya ekranda grafik çizimler elde etmektir. Bu ürünün elde edilmesi için çeşitli kaynaklardan veri toplanır ve bu grafik veriler nokta, çizgi veya alan detay olarak ifade edilirler. Koordinatlara ait sayılardan oluşan bu kütüklere grafik verilerin ne olduğunu belirten renk ve sembol bilgileri de depolanarak sayısal haritalar oluşturulur. Dolayısıyla sayısal harita koordinatlara ait sayılardan ibaret olan kütüklerden başka birşey değildir. Genellikle her paftaya ait bir sayısal harita kütüğü elde edilir. Grafik veriler bir kez veri tabanına aktarıldığında çeşitli işlemler (editleme, dönüşüm ve çizim) bir çalışma istasyonunda ve gerekli yazılımları kullanarak kolayca yapılabilir. Sayısal haritalar bir kez üretildiğinde artık güncelleştirmeler kolay olur ( Bank, 1994). Bilgisayar destekli çizime dayalı bir sayısal haritada konuma bağlı bilgiler büyük önem kazanır ve bu bilgilerin kartografik kalitede gösterilmesine dikkat edilir. Grafik olmayan bilgi olarak detayların sadece ne oldukları ile ilgili kodların tutulması yeterlidir. Tüm olanaklarına rağmen sayısal haritaların kullanım alanları mevcut kağıt haritalardan pek farklı değildir. Bu sayısal harita kütükleri ancak yeniden görüntülemek ve çizdirmek amacıyla kullanılabilir. İçindeki detay bilgilerden daha fazla yararlanmak mümkün değildir. Zira detay kayıtları arasında topolojik ilişkiler kurulmamıştır ve detaylara ait diğer bilgiler (öznitelikler ) yoktur ve bir miktar olsa bile, bir veri tabanı halinde toplanıp grafik verilerle entegre edilmemiştir. Genel olarak bilgisayar destekli sayısal haritalarda bulunan bütün olanaklar CBS lerinde de bulunur. Ancak temel yaklaşım açısından CBS lerinde sayısal haritalara göre bir çok başka özellik daha bulunur. Bu farklılıkları şöyle sıralamak mümkündür:
İçerik zenginliği : CBS lerinde grafik bilgilere ek olarak detaylara ilişkin grafik olmayan bilgiler (Öznitelikler) de bulunmaktadır. Bu bilgiler grafik bilgiler ile bütünleştirildiğinde çok çeşitli amaçlara hizmet edebilecek bir bilgi sistemi ortaya çıkmaktadır. Gelişmiş veri yapısı : Sayısal haritalarda sonuçta yine grafik ürün elde etmek hedef alındığında basit vektörel yapılar yeterli olmaktadır. (Örneğin Spaghetti Veri Yapısı). Ancak CBS de detaylar arasındaki konuma bağlı ilişkileri destekleyebilen türde veri yapısına gerek vardır. (Örneğin: kenar -düğüm veri yapısı). Gelişmiş analiz dönüşüm ve sorgulama olanakları : Dönüşüm yazılımları sayısal harita üretimini hedef alan sistemlerde oldukça sınırlıdır. Bu sistemlerde grafik editlemelere ek olarak sadece ölçek değiştirme, projeksiyon dönüşümü, genelleştirme ve yumuşatma olanakları yer alırken CBS lerinde bunlara ek olarak ağ analizi, sınıflandırma, enterpolasyon vb. bir çok analiz olanakları bulunur. Öte yandan her detayla ilgili öznitelik bilgilerinin bulunması ve ileri coğrafi veri yapısı CBS nin kullanım alanı olanaklarını büyük ölçüde arttırmaktadır. Örneğin bir sayısal harita sistemi veri tabanı ile desteklenmişse sadece karayollarını çizdirmek mümkün iken, bir CBS de genişliği 20 m. den fazla karayollarını belli bir renkle, genişliği 10-20 m. arasında olanları bir başka renkle çizdirmek mümkündür. Üstelik bir başka uygulama da bu sınırlar 10-20 yerine 15-25 gibi istenen bir değerde alınabilir. Özetle sayısal harita bir bilgi sistemi değildir. Kullanıcıların gerçek ihtiyacı olan CBS nin sadece girdi verileri durumundadır. Bu nedenle klasikte kağıt haritaların kullanıcısı durumunda olanlar için amaç değil araçtır. Nitekim böylesi kullanıcıların gereksinimlerini karşılamak üzere geliştirilmiş olan CBS yazılımlarından iyi olanlar, bir bilgi sistemi olanaklarına ek olarak, yukarıda sayılan çeşitli sayısal harita üretimi olanaklarını da içermekte ve kullanıcılara komple çözümle yaklaşmaktadırlar. e. Coğrafi Bilgi Sistemini Kullanım Amaçları ve Uygulama Alanları
Coğrafi Bilgi Sistemleri coğrafi verilerin söz konusu olduğu her alanda uygulanabilir bir yapı sunmaktadır. Coğrafi verinin tanımının ne kadar geniş olabileceği hatırlanırsa CBS uygulama alanlarının da o denli uzun bir liste oluşturabileceği sonucuna varılır. Hatta Ne kadar kullanıcısı varsa CBS nin o kadar değişik kullanımı vardır denilmektedir. Bu bir bakıma doğrudur; bununla beraber daha yakın bir inceleme CBS teknolojisinin kullanılmakta olduğu sadece 9 temel uygulamanın varlığını ortaya koymaktadır. Tesis ve demirbaş envanteri : Kaynakları en uygun kullanmak amacı ile yer yüzeyinin üzerine, üstüne ve altına dağılmış olan nesnelerin konumlanması, sayımı ve dağılım analizi. Örneğin orman amenajmanı, kadastral parseller, altyapı ağı yönetimi gibi uygulamalar. Askeri uygulamalar açısından; bir birliğin ölçekli yerleşim planı hazırlanması ve birlik içinde Nöbetçi yerleri planlanması, kısacası Birlik Bilgi Sistemi kurulması. Yine birliğin elektrik, su, kanalizasyon v.b. altyapı takibi ve problemli alanların ve etkilediği yerlerin anında tesbiti sağlanır. Bu dolaylı olarak Silahlı Kuvvetlere önemli bir maliyet kazancı getirecektir. Coğrafi veri toplama ve üretimi : Uzaysal veri tabanları kurmak ve yaşatmak üzere coğrafi verilerin toplanması. Örneğin elektronik kontrol, mühendislik ve arazi ölçmeleri, sayısal harita üretimi, fiziksel ve kültürel olguların uzaktan algılanması gibi uygulamalar. Harita ve plan basımı : Baskı kalitesinde harita ve planların üretimi. Örneğin planimetrik, fotoğrafik, deniz, hava ve tematik haritaların ve diğer benzeri kartoğrafik ürünlerin tek başlarına dağıtım için ya da diğer basılı veya elektronik dökümanlar içerisinde yer almak üzere üretimi. Kaynak tahsisi : Doğal ve insan yapısı kaynakların politik, ekonomik veya sosyal kriterlere göre tahsisi için konum, kalite, sayı ve hareketlerin analizi. Hedef pazarlama, satış bölge planlaması, hizmet ağı dağıtımı, öğrenci yerleştirme gibi uygulamalar. Rota ve akış optimizasyonu : İnsanların, malların ve hizmetlerin akışının optimizasyonu. Hizmet ağları kapasite yönetimi, ulaşım ağı analizi, okul servis
güzergahlarının yönetimi, dağıtım ve toplam araçlarının güzergah ve zamanlama yönetimi gibi uygulamalar. GPS arabirimi ile araçlar ve birlikler takip edilebilir. Rota seçimi ve navigasyon : Saptanmış kriterlere göre bir ağ içinde en uygun güzergahın seçimi. Acil hizmet araçlarının göreve gönderilmesi, tehlikeli madde taşıyan araçların, taksilerin güzergahlarının belirlenmesi gibi uygulamalr. Tesis konum planlaması : Tesisler için en uygun yerlerin saptanması. İtfaiye ve polis karakollarının, fabrikaların, alışveriş merkezlerinin ve tehlikeli atık yerlerinin seçimi gibi uygulamalar. Yeraltı ve yerüstü değerlendirmeler : Doğal kaynakların tesbiti, korunması ve en avantajlı kullanımı için yeraltı ve üstündeki fiziksel olguların analizi. Topoğrafik, hidrolojik, jeolojik, meteorolojik, jeofizik ve manyetik anomali modellendirmeleri gibi uygulamalar. İzleme ve gözleme : Tamamlayıcı ve düzeltici tedbirler geliştirmek üzere üzerinde çalışılan süreci anlamak için tekrarlı olayları kaydetmek ve analiz etmek. Reklam kampanyası sonuçlarının izlenmesi, seçim, suç, trafik kazaları ve çevre analizi. Son zamanlardaki gelişmelerle önem kazanan yıkıcı ve bölücü faaliyetlerin takip edilmesi. Faaliyetler veya olaylara ilişkin saptanan mağara, sığınak, bina gibi sabit noktalar harita üzerine işaretlenir. Daha sonra bu bilgiler doğrultusunda her aşamada sorgulamalar, yoğunluk analizleri, dağılım analizleri, aralarındaki ilişkilerin saptanması, görsel değerlendirmelerle faaliyetlerin etki alanları, gelişmeleri, gelişme yönleri kolayca hesaplanabilir. Gerçekte çoğu CBS uygulaması iki veya daha fazla temel uygulamayı kapsar. Bugün mevcut olan CBS yazılımları içinde 9 tip temel uygulamanın tümünü de destekleyen birinin olmadığını belirtmek gerekir. CBS uygulama alanlarını kategorize ederken konuya bir de kullanıcı grupları açısından bakmak gerekir. Araştırmalar halen 21 farklı kullanıcı grubunun CBS teknolojisini kullanmakta olduğunu göstermektedir. İş dünyası
Ekonomik kalkınma Eğitim yönetimi Mühendislik Tesis yönetimi Altyapı yönetimi Lojisitik/dağıtım yönetimi Maden tarama/çıkarma Savunma Petrol arama Politik yönetim Kamu sağlığı Kamu emniyeti Toplu ulaşım Basın ve medya Emlak bilgi yönetimi Yenilebilir kaynak yönetimi Araştırma Ölçme, haritalama ve veri dönüşümü Bölge ve şehir planlama Çevre 3. COĞRAFİ BİLGİ SİSTEMİNİN BİLEŞENLERİ Coğrafi Bilgi Sistemlerine fonksiyonel, teknolojik ve yönetim açılarından bakıldığında farklı bileşenlerden oluştuğu görülür. Fonksiyonel açıdan bakıldığında bir CBS de veri aktarma, veri depolama, veri işleme, coğrafi analiz ve veri sunma bileşenlerinin var olması gerekir. Teknolojinin rolü ise bu
fonksiyonların gerçekleştirilmesini sağlayan donanım ve yazılım araçları sunmaktan ibarettir. Yönetim ise fonksiyonel ve teknolojik bileşenlerin yanısıra insan ve mali kaynaklarının yönetimi ile bütününü oluşturmayı ve amaca ulaşmayı hedefler. Genel olarak bir CBS nin kurulabilmesi için gerekli temel elemanlar şunlardır (Şekil 4). Coğrafi veriler CBS Donanımı CBS Yazılımı Personel Organizasyon (yöntemler) PERSONEL YAZILIM ORGANİZASYON (Yöntemler) DONANIM COĞRAFİ VERİ COĞRAFİ BİLGİ SİSTEMLER Şekil 4. CBS kurulabilmesi için gerekli temel elemanlar a. Coğrafi Veriler Coğrafi veriler; konumsal (mekansal, grafik), öznitelik (tanımsal, grafik olmayan) ve topolojik verilerdir.bu coğrafi veriler veri tabanında depolanırlar. Coğrafi verilerle ilgili geniş açıklama dördüncü bölümde verilecektir. b. Coğrafi Bilgi Sistemi Donanımı
Bir CBS Bilgisayar donanım bileşenleri üç grupta toplanabilir (Şekil 5). VERİ GİRİŞİ ELEMANLARI Sayısallaştırıcılar, Alfanümerik Terminal VERİ DEPOLAMA ELEMANLARI Disk, Disket, Teyp Üniteleri VERİ İŞLEME ELEMANI Merkezi İşlem Birimi (CPU) VERİ SUNUŞ ELEMANLARI Alfanümerik ve/veya Grafik Ekranlar, Yazıcılar ve Çiziciler Şekil 5. CBS donanım bileşenleri ( 1 ). Veri giriş elemanları Bunlar manuel sayısallaştırıcılar, raster tarayıcılar, vektör tarayıcılar, video sayısallaştırıcılar, fotogrametrik sayısallaştırıcılar, alfanümerik terminal, teyp, disket ve CD- ROM sürücülerdir. Çeşitli kaynaklardan verilerin toplanmasını sağlarlar. ( 2 ). Veri toplama ve işleme elemanları
Bunlar büyük boy bilgisayarlar ya da çalışma istasyonları, kişisel bilgisayarlar ve mini bilgisayarlardır. Bilgisayar belleği veri depolama elemanı, merkezi işlem birimi (CPU, Central Processing Unit) ile veri işleme elemanlarıdır. ( 3 ). Veri sunuş elemanları Bu son grup ise verinin karar vericilere sunulan bilgisayar çıktılarını verecek cihazlardan oluşur. Bunlar, alfanümerik ve/veya grafik ekran, yazıcılar, çiziciler ve film kayıt aletleridirler. CBS için bir konfigürasyon oluştururken bu birimlerden hangilerinin kullanılacağı belirlenirken göz önüne alınan en önemli husus, yapılacak uygulamanın gereksinimleridir. c. Coğrafi Bilgi Sistemi Yazılım Bileşenleri CBS nin yazılım bileşenini oluşturan yazılımlar; ağ haberleşme yazılımı (Örneğin TCP/IP, DECNET, INS vb.) işletim sistemi yazılımı (örneğin UNIX, VMS, MS-DOS vb.), CBS yazılımı (Örneğin; TIGRIS, MGE, ARC/INFO vb.) ve uygulama yazılımlarıdır (Şekil 6). İşletim sistemi yazılımı bilgisayarın işletimine yönelik CBS yazılımından bağımsız bir yazılımdır. Uygulama yazılımları, CBS yazılımının makro dili ile yazılan programlar ile bu yazılımın desteklediği diller (FORTRAN, C vb.) ile uygulamaya yönelik programlardır. Bu yazılımlardan uygulama yazılımları dışındakiler ticari yazılımlar olup hazır olarak temin edilebilmektedir.
İŞLETİM SİSTEMİ YAZILIMI COĞRAFİ BİLGİ SİSTEMİ YAZILIMI YAZILIMI AĞ HABERLEŞME YAZILIMI UYGULAMA UYGULAMA YAZILIMI COĞRAFİ VERİ TABANI UYGULAMA YAZILIMI. Şekil 6. CBS yazılım bileşenleri Bununla birlikte uygulama yazılımları genellikle kullanıcılar tarafından amaca ve uygulama alanına göre geliştirilmekte ve isimlendirilmektedir. Örneğin; Kent Bilgi Sistemi, Orman Bilgi Sistemi, AM/FM Bilgi Sistemleri (Taştan,1994). CBS yazılımı ise genel amaçlı hazırlanmış ve birçok analiz türünü içeren ticari bir yazılımdır. Bir CBS yazılımı 5 ayrı grupta toplanabilir (Şekil 7). Coğrafi Veri Girişi ve Doğrulama Yazılımları Coğrafi Veri Depolama ve Coğrafi Veri Tabanı Yönetim Yazılımları Coğrafi Veri Dönüşüm Yazılımları Coğrafi Veri Sorgulama Yazılımları Coğrafi Veri Sunuş Yazılımları
Çeşitli Kaynaklar VERİ GİRİŞİ ANALİZ VE SORGULAMALAR Coğrafi Veri Tabanı DÖNÜŞÜMLER GÖRÜNTÜLEME VE RAPORLAMA Şekil 7. CBS yazılımı ( 1 ). Coğrafi veri girişi ve doğrulama yazılımları Değişik türdeki coğrafi verileri (çizgisel haritalar, hava fotoğrafları, arazi ölçmeleri gibi), uygun coğrafi bilgi sistemi veri giriş elemanları (sayısallaştırıcılar, alfanümerik terminal gibi) kullanılarak bilgisayar tarafından anlaşılır formlara dönüştürme işlemlerini yapan ve daha sonra bilgisayar ortamına aktarılmış verilerin doğruluğunu kontrol etmek ve hatalı olanları düzeltmek için kullanılan yazılımlardır. Örneğin; ARC/INFO yazılımı içinde Arcedit, APS, Tables/INFO, Editplot yazılımları. ( 2 ). Coğrafi veri depolama ve coğrafi veri tabanı yönetimi yazılımları Coğrafi veri giriş yazılımları ile girilen ve daha sonra veri doğrulama yazılımları ile hatalardan arındırılan coğrafi verileri, belli bir veri tabanı modeline uygun şekilde coğrafi veri depolama tekniklerinden birini kullanarak bilgisayar ortamında depolayan ve yöneten coğrafi veri tabanı yönetimi sistemi yazılımlarıdır. Coğrafi veri depolama teknikleri ile grafik türdeki coğrafi veriler veri yapılarına göre iki grupta toplanır: Raster yapıdaki coğrafi veri depolama yöntemleri Vektör yapıdaki coğrafi veri depolama yöntemleri
Çeşitli kaynaklardan gelen veriler Coğrafi Veri Tabanında (CVT) toplanır. CVT bir Veri Tabanı Yönetim Sistemi (VTYS) ile yönetilir. Veriler arasında topolojik, konumsal ve öznitelik ilişkileri kurulur. Veriler burada yapılandırılır. CBS nin kalbi coğrafi veri tabanıdır (Şekil 8). Mevcut Haritalar-Arazi Ölçüleri-Fotoğraflar Etkileşimli Manuel Metin Tarayıcılar Terminal Sayısallaştırıcı Kütükleri VERİ TABANI YÖNETİM SİSTEMİ CVT Topolojik-Konum Öznitelik SORGULAMALI VERİ GİRİŞİ DÖNÜŞÜM BAKIM GRUBU VERİ KULLANIMI Terminal-Yazıcı-Çizici-Teyp VE ANALİZ GRUBU Haritalar-Tablolar-Şekiller Şekil 8 ( 3 ). Coğrafi veri dönüşümü yazılımları Coğrafi veri dönüşümü fonksiyonlarını gerçekleştiren yazılımlardır. Coğrafi veri dönüşümü kavramı ilk bakışta sadece farklı veri yapıları, farklı veri formatları veya farklı
veri türleri arasındaki bir dönüşüm işlemi çağrışımı yapmaktadır. Fakat bu kavram ile yukarıda sözü edilen dönüşüm işlemleriyle birlikte, veriler üzerinde yapılan değişiklikler ve böylece verilerden yeni veriler elde etmek amacıyla gerçekleştirilen işlemler kasdedilmektedir. CBS, Bilgisayar Destekli Tasarım ve Çizim Sistemlerinden üstün olması niteliğini ve dolayısıyla gücünü veri dönüşümü fonksiyonlarından almaktadır. Veri dönüşüm fonksiyonları iki ana gruba ayrılır: Veri Bakımı ve idaresi Fonksiyonları Veri Kullanımı ve Analizi Fonksiyonları ( 4 ). Coğrafi veri sorgulama yazılımları Kullanıcının yapacağı sorgulamalara göre veri girişi yapılmalıdır. Gerek grafik gerekse grafik olmayan verilerin birbirleriyle bütünleşik olarak sorgulanmasına olanak tanıyan ve buarada kullanıcıya menü, icon vb. etkin arayüzler sunan modüllerden oluşur. CBS ile kullanıcının etkileşimi için gerekli menüler sağlar. Verilere erişimi sağlayan programlarla bu amaçla geliştirilmiş makro programlama dili sorgulama dili yazılmalarıdır. İyi bir CBS yazılımında klasik bir bilgi sistemindeki alışılmış sorgulamalara ek olarak konuma bağlı sorgulamaların da yapılabilmesi mümkün olmaktadır. Konuma bağlı sorgulamalara örnek olarak şunlar verilebilir: (a) A nesnesi nerede? 7813 numaralı parsel nerede? (b) A,B ye göre nerede? Parsel köyün neresinde? (c) B den D ye kadar mesafede kaç tane A var? Hacettepe Hastanesinden 2 km. mesafeye kadar kaç tane eczane var? (d) X yerindeki Z fonksiyonu nedir? X yerindeki toprak derinliği nedir?
(e) Konuma bağlı çeşitli verilerin kesişim sonucu nedir? Eğimi %30 u geçen yerlerdeki toprak sınıfını göster. (f) X ten Y ye giden ve P den geçen en kısa yol hangisidir? Akseki den Bolu ya giden ve Şarkikarağaç tan geçen en kısa yolu belirle Bu sorgulama sayısını çoğaltmak mümkündür. Kullanıcı ihtiyaçlarının çok iyi belirlenmesi sorgulama imkanlarını arttıracaktır. Çünkü bu sorgulamaların yapılması, verilerin sorgulanmaya imkan verecek şekilde girilmesiyle artacaktır. ( 5 ). Coğrafi veri sunuş yazılımları Çeşitli niteliklerdeki terminallarden; yazıcılara, çizicilere, manyetik ortama kadar uzanan birimler aracılığı ile çeşitli nitelikte haritalar, tablolar ve şekiller üretebilen modüllerden oluşur. Veri tabanından bilgiler alınır ve kullanıcılara sunulur Bu yazılım bileşenlerinden anlaşılacağı üzere CBS, klasik grafik olmayan bilgi sistemlerinden, örneğin bir personel bilgi sisteminden konuma bağlı bilgileri ve böylece topolojik ilişkileri içermesi bakımından farklılaşmaktadır. Buna bağlı olarak da etkileşimli analiz ve sorgulama olanakları da oldukça zengindir. d. Coğrafi Bilgi Sistemi Personeli Bir CBS nin en önemli bileşeni personeldir. Sistem bileşenleri olan donanım, yazılım ve veri tabanı riskin en az olduğu elemanlardır. Önemli olan bu bileşenlerin organizasyonunu, planlanması ve tasarımını doğru biçimde yapabilecek ve yönetici olan personeldir. Tüm bu bileşenleri transfer ederek uygulama ve geliştirmek mümkündür. Ancak, sistemin başarısı bu teknolojileri kullanacak personel ve yöneticilerin eğitimine bağlıdır ve en önemli faktör bu konuda yetişmiş insan dır. Bir CBS nin personel kodrosunu oluşturan personel dokuz grupta toplanabilir : Sistem Yöneticisi
Sistem Analizcisi Veritabanı Yöneticisi Veri İşleme Uzmanı Harita Mühendisi Veri Giriş Operatörü Bilgisayar Mühendisi/Teknisyeni Uygulama Programcısı Son Kullanıcılar e. Organizasyon (Yöntemler) CBS bileşenlerinde organizasyon (yöntemler) kapsamında veri yönetimi, insan kaynaklarının yönetimi, mali kaynakların yönetimi, kalite yönetimi, risk yönetimi, zaman yönetimi gibi proje yönetim konularının yanısıra organizasyonların ve iş süreçlerinin analizi ve yeniden yapılandırılması gibi konular yer alır. 4. COĞRAFİ BİLGİ SİSTEMİNDE TEMEL FONKSİYONLAR Veri Toplama Veri Depolama Veri İşleme Veri Analizi Veri Sunuşu (Gösterimi)
CBS nin temel fonksiyonları ışığında bir CBS temel mimarisini şöyle çizebiliriz ; UYGULAMALAR GÖSTERİM İŞLEME CVT (Depolama) ANALİZ VERİ TOPLAMA Şekil 9. CBS temel mimarisi CBS nin temel fonksiyonlarından coğrafi veri toplama, depolama ve işleme fonksiyonları, coğrafi veri tabanının oluşturulmasına yöneliktir. Bu fonksiyonlar kullanılarak, grafik ve non-grafik veriler bilgisayar ortamına aktarılır, gerekli düzeltmeler yapılır, gerekli koordinat/projeksiyon/datum dönüşümleri yapılır, yapılandırılır, aralarındaki mantıksal ve topolojik ilişkiler kurulur ve sonuçta coğrafi veri tabanı kullanıma hazır duruma getirilir. Diğer taraftan coğrafi verilerin analizi fonksiyonu, oluşturulan coğrafi veri tabanının amaca ve uygulama alanına göre kullanılmasını ve böylece kullanıcıların CBS den beklentilerinin karşılanmasını hedefler. Analiz sonrası elde edilen sonuçlar,coğrafi verilerin sunuşu fonksiyonu ile kullanıcılara ulaştırılır. Bu beş temel fonksiyonu maliyet, emek ve zaman açısından incelendiğinde, tüm CBS için harcanan maliyet, emek ve zamanın * %75 ini veri toplama fonksiyonu * %15 ini veri depolama, işleme ve analiz fonksiyonu * %10 unu veri sunuşu fonksiyonunun kapladığını görülür.
a. Veri Toplama CBS terminolojisinde CBS için veri toplama yerine CBS dönüşümü (GIS conversion methods) teriminin de kullanıldığı görülmektedir. CBS için veri toplama, bir coğrafi bilgi sistemi için gerekli grafik ve grafik olmayan bilgilerin ilişkili, tutarlı ve anlamlı bir küme olarak derlenmesi ve sayısallaştırılması olarak tanımlanabilir. CBS ne girdi teşkil eden verilerin toplanması için değişik veri kaynaklarına yönelik olarak, farklı disiplinler tarafından çok değişik teknolojik yaklaşımlar geliştirilmiştir. Diğer yandan CBS uygulamalarının pek çoğu birden çok kaynaktan veri toplanmasını ve bu verilerin entegrasyonunu gerekmektedir. Coğrafi veri tanımı oldukça geniş bir yelpazeye yayılmıştır. Bu nedenle ve ayrıca değişik teknolojilerin sonucu olarak da çok çeşitli coğrafi veri toplama yöntemleri ortaya çıkmıştır. Bu yöntemler açıklanmadan önce coğrafi veri kavramının açıklanmasında yarar vardır. ( 1 ). Coğrafi Veri Yeryüzü üzerinde veya yakınında belli bir anlama sahip somut yada soyut herşey coğrafi varlıktır. Coğrafi veri, bir coğrafi varlığa ilişkin bilgidir. Coğrafi varlık kapsamına belli bir konumu ve biçimi olan somut yada soyut, doğal ya da insan yapısı bütün nesneler girer. Bir bina, bir yol, ağaçlık alan, nokta yüksekliği, belediye sınırı, nüfus yoğunluğu hep birer varlıktır. Kısaca hakkında bilgi tutulan herşey coğrafi veridir. Coğrafi varlıkların tanımlanıp belli bir gösterimde harita vb. kaynaklarda gösterimine detay (feature) denir. Harita vb. kaynaklardan sayısallaştırılarak bilgisayar ortamındaki sayısal ifadesine de nesne (obje) denir. Yani belli bir gösterimi olan, tanımlı varlıklara detay, detayın sayısal ifadesine de nesne denir.
VARLIK (entity) DETAY (feature) NESNE (Object) : Hakkında bilgi tutulan herşey : Gösterimi olan tanımlı olan varlık : Bir detayın sayısal ifadesi ÖZNİTELİK (attribute) : Bir varlıkğın tanım karakteri gerçek dünyada haritada-planda bilgisayar ortamında (VARLIK) (DETAY) ( NESNE) Detay Tipi : Vektörel bir coğrafi veri tabanında, detayın nokta, çizgi veya olan (poligon) detay mı olduğunu belirtir. Detay Kodu : Bir detayın ne olduğunu gösteren koddur. Her coğrafi veri tabanı için bir detay kodlama kataloğu gereklidir. Detay Numarası : Detayın hangi detay olduğunu gösterir. Bir detayı aynı veya farklı cins diğer detaylardan ayırmaya yarayan detay numarası her coğrafi hücre içinde tek anlamlıdır. Coğrafi Hücre : Veri yönetiminde ve özellikle veriye erişimde kolaylık sağlamak üzere coğrafi veri tabanı bölümlere ayrılır. Genellikle enlem boylam çizgileri ile ayrılan bu bölümlere coğrafi hücre (dörtgen) denir. Detaylar boyutsal özelliklerine göre sıfır boyutlu (noktasal detaylar), bir boyutlu (çizgisel detaylar), iki boyutlu (alansal detaylar) ve üç boyutlu (hacimsel detaylar) olmak üzere sınıflandırılırlar. Detayların boyutsal özelliğini detay tipi de denir. Detayların coğrafi bilgi sistemlerinde sayısal olarak temsil edilmelerinde dört temel geometrik eleman kullanılır: Nokta, çizgi, alan ve hacim. Burada sözü edilen geometrik elemanlar bilgisayar ortamında vektör veya raster olarak iki değişik formatta temsil edilirler. Coğrafi varlıklar arasındaki ilişkiler aşağıdaki şekilde gruplanır:
Konuma Bağlı Olmayan İlişkiler : Örneğin; Yönetsel bağımlılık Konuma Bağlı ilişkiler Metrik İlişkiler : Örneğin; Uzaklık, yön Topolojik İlişkiler : Örneğin; Komşuluk, içerme, kesişme ( 2 ). Coğrafi verilerin sınıflandırılması ( I ) Mantıksal tiplerine göre CBS deki detaylar için toplanacak coğrafi veriler üç grupta ele alınabilir. Konum Verileri Öznitelik Verileri Topolojik Verileri Konum verileri coğrafi varlığın (detayın) belli bir referans sistemine göre yerini ve biçimini belirten koordinat veya piksel değerleridir. Konum ve biçim bilgisi iki boyutlu olabileceği gibi üç boyutlu da olabilir. Geometrik veri olarak da adlandırılmaktadır. Bilgisayar belleğinde ve depolama birimlerinde vektör veya raster formda temsil edilirler. Öznitelik verileri ise konuma bağlı olmayan, doğrudan detaya bağlı ve detayı tanıtıcı verilerdir. Örneğin ormandaki ağaç cinsi, akarsuyun debisi, parselin sahibi vb. öznitelik bilgileridir. Bu öznitelik bilgileri sayısal veya sözel karakterde olabilir. Öznitelik bilgilerinin bilgisayar ana belleğinde ve depolama birimlerinde temsil edilmesinde klasik bilgisayar kodlama yöntemleri kullanılır.
Topolojik veriler ise detaylar arasında ölçülebilir olmayan (non-metrik) uzaysal ilişkileri belirler. Komşuluk, çakışıklık, içerme, bağlantı vb. ilişkileri ifade eder. Topolojik verilerin doğrudan toplanması, başka bir deyişle CBS ortamına dışarıdan getirilmesi yerine CBS ortamına aktarılmış olan konum verilerinin analizi ile türetilmesi daha uygundur. Dolayısıyla CBS için veri toplamada topolojık veriler hariç olarak konum ve öznitelik verilerinin aktarımı kastedilmektedir. COĞRAFİ VERİ TÜRÜ COĞRAFİ VARLIK (DETAY) TÜRÜ Nokta Çizgi Alan GRAFİK VERİ ŞEKİL VERİSİ (Sembol) o +Detay Etiket Nok. +Detay Etiket Nok. +Detay Etiket Nok. KONUM Detay Koor. Detay Koor. Detay Koor. VERİSİ X,y x i,y i x i,y i (Koordinat) Etiket Koor. Etiket Koor. Etiket Koor. x e, y e x e, y e x e, y e GRAFİK Detay Kodu:10 Detay Kodu: Detay Kodu: OLMAYAN VERİ Rakım : 500 m. Çeşidi : Cadde Parsel No : 233 (Öznitelik ) Çeşidi : Ana Kaplama: Asfalt Ada No : 45 No: 27111 Şerit : 2 Sahibi : Ali AK ( II ) Veri kaynaklarına göre Şekil 10. Coğrafi veri türleri
Coğrafi veriler, coğrafi bilgi sistemine aktarılmadan önceki bulundukları ortama, başka bir deyişle kaynaklarına göre de sınıflandırılırlar. Coğrafi veri toplama yöntemini ve teknolojisini belirleyen en önemli unsur verinin kaynağıdır. Coğrafi verilerin toplanabileceği başlıca kaynaklar klasik olarak beş ana grupta toplanmaktadır (Çizelge 1). Çizelge 1. Coğrafi veri kaynakları KAYNAK GRUBU KAYNAK CİNSİ 1.Çizgisel Haritalar 2.Tematik Haritalar Mevcut Harita ve Dökümanlar 3.Grafik Çizimler (Bilgisayar Destekli Tasarım ve Çizim Ürünleri) 4.Ortofoto Haritalar 5.Dökümanlar 6.Hava fotoğrafları Fotoğraf ve Görüntüler 7.Yersel fotoğraflar 8.Uzaktan Algılama görüntüleri (Resim olarak: LANDSAT, SPOT vb.) Algılayıcı Veriler Arazi Verileri 9.Uydudan algılanan veriler 10.Airbone algılama verileri 11.Klasik ölçme kayıtları 12.Manyetik ortamda arazi ölçüleri 13.GPS ölçüleri 14.Standart formatta sayısal coğrafi
Hazır Sayısal Coğrafi Bilgileri bilgi kütükleri (off-line) 15.On-line bağlantılı diğer coğrafi Bilgi Sistemleri ( 3 ). Coğrafi veri toplama yöntemlerinin sınıflandırılması (1) Sayısallaştırma ile Coğrafi Veri Toplama (a) Manuel ( El-ile) Sayısallaştırma (b) Otomatik Çizgi İzleyerek (2) Tarama ile Coğrafi Veri Toplama (3) Video Kayıt ile Coğrafi Veri Toplama (4) Uzaktan Algılama ile Coğrafi Veri Toplama (5) Fotogrametrik Kıymetlendirme ile Coğrafi Veri Toplama (6) Coğrafi Verilerin Doğrudan Arazide Toplanması (Arazi Ölçmeleri ile) (7) Alfasayısal Bilgi Girişi ile Coğrafi Veri Toplama (8) Sayısal Coğrafi Bilgi Kütüğü İthali ile Veri Toplama b. Veri Depolama Gerek grafik gerekse grafik olmayan veri girişleri katmanlar halinde gerçekleştirilir. Katman, aynı geometrik özelliğe (nokta, çizgi, alan) ve ortak tanımsal özelliklere sahip detayların bütünüdür. Örneğin, bina katmanı, yol katmanı v.b. Katman kavramı basit anlamda, offset harita üretiminde kullanılan baskı kalıplarına (Orman kalıbı, yol kalıbı vb.) benzetilebilir. Bu durumda belli bir bölgeye ait grafik ve grafik olmayan bilgiler katmanlar halinde bilgisayar ortamına girilir. (Şekil 11). İlişkisel veri modeline de uygun olan
bu katmanlama yaklaşımı hem görüntüleme işlemlerinde hem de katmanların üst üste çakıştırılması ile analiz işlemlerinde büyük kolaylıklar sağlamaktadır. Yol katmanı Bina katmanı Model dünya (Harita) Gerçek dünya (Yeryüzü) Şekil 11. Gerçek dünya, model dünya, katmanlar Coğrafi veri giriş yazılımları ile girilen ve daha sonra veri doğrulama yazılımları ile hatalardan arındırılan coğrafi veriler, belli bir veri tabanı modeline uygun şekilde coğrafi veri depolama tekniklerinden biri kullanılarak bilgisayar ortamında (veri tabanında) depolanır. ( 1 ). Coğrafi verinin bilgisayar ortamında gösterilmesi İnsan gözü şekil ve biçimleri algılamada çok yeteneklidir. Şekilleri tam, olduğu gibi algılar. Bilgisayar ortamında bu algılamanın yapılabilmesi için makineye bir takım emirler vermek gerekir. Yani makine şekli tanımak ve istediğimiz gibi görüntüleyebilmek için her zaman komutlara ihtiyaç duyar. Bilgisayarda şekilleri temsil etmek üzere birbirinden tamamen farklı ancak birbirini tamamlayan iki değişik yol izlenmektedir.
(1) Raster Teknik: Vektör gösterime göre daha yorumsal, izafi bir gösterimdir. (2) Vektör Teknik : Şekli tam olarak olduğu gibi saklayan ve resmeden bir gösterimdir. Her iki teknik de aynı zamanda bir grafik veri toplama ve grafik veri gösterim yöntemidir. Sayısal coğrafya bilgisi üretmek ve kullanmak üzere bir konfigürasyon belirlerken raster veya vektör tekniklerinin hangilerinin kullanılacağı dikkatli bir analiz ile belirlenmelidir. Ancak tüm konfigürasyonda tek bir teknik kullanma zorunluluğu yoktur. Önemli olan amaca uygun bir kombinasyon teşkil etmektir. Örneğin disk üzerindeki grafik veri kütükleri vektör yapıda iken çizici olarak raster yapılı elektrostatik plotterler kullanılabilir. Aradaki dönüşümler yazılımlarla gerçekleştirilir. ( 2 ). Coğrafi veri yapıları CBS nin kabiliyetleri büyük ölçüde dayandığı coğrafi veri tabanındaki veri yapısına bağlıdır. Coğrafi veri yapısı coğrafi veri tabanının en belirleyici özelliğidir. İleri düzeyde bir coğrafi veri yapısı konuma bağlı sorgulama, dönüşüm ve analiz olanaklarını büyük ölçüde arttırmaktadır ve grafik bilgi sunuşunda goemetrik sorunları ortadan kaldırmaktadır. Coğrafi veri yapısında coğrafi varlıklar, diğer varlıklar ve bunlar arasındaki ilişkiler gösterilir. Grafik veriler; bilgisayar depolama teknikleri açısından raster ve grafik olmak üzere iki şekilde yapılandırılırlar. c. Konumsal verilerin işlenmesi Tüm CBS ler, kaynak veriyi sistemde kullanılan veri yapısına dönüştürme ve bu kütükleri yaratıldıklarında düzeltmeye ihtiyaç duyarlar. Ayrıca aynı bölgeye ait farklı veri tabakalarının uygun şekilde birbirlerine veya seçilen bir coğrafi koordinat sistemine çakıştırılmaları (register) için de verinin dönüştürülmesine ihtiyaç duyulur.
Bunların dışında komşu bölgeleri tek bir kütükte toplamak gerekli olabilir. Depolama verimliliğini arttırabilmek için bilgiyi depolama da kullanılan veri miktarını azaltmak da arzu edilebilir. Bunun için kullanılan koordinat ayıklama (coordinate thinning), sınırları tanımlamada kullanılan koordinat çiftlerinin sayısını azaltan bir işlemdir. Yine farklı veri tabakalarında aynı sınırı temsil eden fakat birbirine uymayan çizgileri uyumlaştırmak da gerekli olabilir. Bir CBS tüm bu fonksiyonları veya kullanıcının sağladığı veriye bağlı olarak bazılarını içerir. Bir CBS de birlikte kullanılan veri tabakalarının hepsi aynı koordinat sistemi kullanılarak temsil edilmektedir. Bir CBS genelde pek çok projeksiyonları destekler ve bir projeksiyondan diğerine veri dönüşümünü sağlayan yazılıma sahiptir. En çok kullanılan harita projeksiyonları; UTM (Universal Transverse mercator), Albers, Lambert projeksiyonlarıdır. CBS nin, girdi verilerinin sağlandığı ve harita çıktılarının üretildiği harita projeksiyonlarını kullanabilmesi önemlidir. Birden fazla projeksiyon kullanıldığı zaman uygun projeksiyon dönüşümleri sağlanmalıdır. d. Veri Analizi Bir CBS de olması gereken temel analiz türleri şunlardır: ( 1 ). Coğrafi sorgulama (Spatial Query) Coğrafi bilgi kavramında hem coğrafi konuma ilişkin grafik ve grafik olmayan bilgi hem de bu bilgilerin kendi içlerindeki ve karşılıklı ilişkileri anlaşılmalıdır. Bilgiler arasındaki bu ilişkiler kullanılarak grafik bilgilerden grafik olmayan bilgilere, grafik olmayan bilgilerden grafik bilgilere ve ayrıca grafik olmayan bilgilerden yine grafik olmayan bilgilere erişme işlemlerinin her birine coğrafi sorgulama denir. ( a ). Grafik bilgilerden grafik olmayan bilgileri sorgulama
Bu tür sorgulamada, coğrafi veri tabanında yer alan bir coğrafi detaya ilişkin grafik bilgi (örneğin, bir yolun grafik gösterimi) etkileşimli olarak bilgisayar ekranından seçildiğinde, yani imleç (cursor) bu yol üzerine getirilip ilgili tuşa basıldığında, bu grafik bilgiye ait grafik olmayan bilgiler (örneğin, yolun genişliği, uzunluğu, yapım malzemesi) başka bir ekrana veya aynı ekran üzerinde başka bir pencereye listelenir. Listelenen bu grafik olmayan bilgiler istenilirse bir rapor şeklinde çıktı olarak alınabilir. ( b ). Grafik olmayan bilgilerden grafik bilgileri sorgulama Bu tür sorgulamada, coğrafi veri tabanında yer alan bir ya da birden çok coğrafi detaya ilişkin grafik olmayan bilgiler (örneğin uzunluğu 10 km den fazla ve genişliği 6 m.den az olan yol / yollar kullanılarak (bu amaçla CBS yazılım paketi sorgulama dilinde sorgulama komutları yazılarak) istenen koşulları sağlayan grafik bilgiler (örneğin, yolun/yolların grafik gösterimi) başka bir ekrana veya aynı ekran üzerinde başka bir pencereye görüntülenir. Görüntülenen bu grafik bilgiler istenirse çıktı olarak çiziciden alınabilir. ( c ). Grafik olmayan bilgilerden grafik olmayan bilgileri sorgulama Bu tür sorgulamada, coğrafi veri tabanında yer alan bir ya da birden çok coğrafi detaya ilişkin grafik olmayan bilgiler kullanılarak istenen koşullara uygun coğrafi detayların istenen grafik olmayan bilgileri listelenir (örneğin, uzunluğu 10 km. den fazla olan yolların yol genişlikleri). ( 2 ). Coğrafi analiz (Spatial analysis) Coğrafi analiz işlemleri konuma bağlı karmaşık türetmek üzere yapılan işlemlerdir. soruları yanıtlamak veya bazı ürünler Üç çeşit coğrafi analiz işlemi vardır.
( a ). Coğrafi birleştirme (Spatial join) Üç tür coğrafi birleştirme işlemi vardır: Nokta Detayların Alan Detaylara Birleştirilmesi (point-in-polygon overlay) Çizgi Detayların Alan Detaylara Birleştirilmesi (line-in-polygon overlay) Alan Detayların Alan Detaylara Birleştirilmesi (polygon-on-polygon overlay) Nokta Detayların Alan Detaylara Birleştirilmesi : Bu işlem hangi alan detayların içine hangi nokta detayların düştüğünü belirlemek amacıyla her iki tür detaya ait öznitelik bilgilerinin birleştirildiği yeni nokta detaylar elde etme işlemidir. Örneğin, yüksek gerilim direklerinin dikileceği arazilerin sahiplerinin belirlenmesi. Çizgi Detayların Alan Detaylara Birleştirilmesi : Bu işlem hangi alan detayların içine hangi çizgi detayların düştüğünü belirlemek amacıyla her iki tür detaya ait öznitelik bilgilerinin birleştirildiği yeni çizgi detaylar elde etme işlemidir. Örneğin; yeni planlanan bir yolun üzerinden geçeceği arazilerin kullanım amaçlarının belirlenmesi. Alan Detayların Alan Detaylara Birleştirilmesi : Alan detayların başka alan detaylar ile üst üste çakıştırılarak bu detaylara ait öznitelik bilgileri içeren yeni alan detaylar elde etme işlemine poligon bindirme adı verilir. Örneğin; sahibi Ahmet ÇETİN olan arazinin kaç metrekaresi killi topraktır? sorusuna cevap verebilmek için arazi alan detayları, toprak cinsi alan detayları ile çakıştırılır ve sonuçta hem arazi detaylarına hem de toprak cinsi detaylarına ilişkin grafik ve öznitelik bilgileri içeren yeni alan detaylar elde edilerek buradan 3 ncü tür sorgulama yapılır. ( b ). Yakınlık analizi (Proximity analysis) Coğrafi detayları her yönden ve tanımlanan uzaklık/uzaklıklarda çevreleyen yeni alan detaylar (tamponlar) oluşturup, oluşturulan tamponlar içinde kalan detayları belirleme işlemlerine yakınlık analizi denir. Üç tür coğrafi veri için üç tür yakınlık analizi vardır. Bunlar:
Nokta Detaylar İçin Yakınlık Analizi Çizgi Detaylar İçin Yakınlık Analizi Alan Detaylar İçin Yakınlık Analizi Nokta Detaylar İçin Yakınlık Analizi : Nokta tipinde coğrafi detay merkez olmak üzere istenen yarıçapta daire şeklinde bir alan detay (tampon) oluşturup bu tampon içinde kalan detaylar belirlenir. Örneğin, ilkokullara 100 m. den daha yakın kahvehanelerin belirlenmesi. Çizgi Detaylar İçin Yakınlık Analizi :Çizgi tipinde detayları çevreleyecek şekilde istenen uzaklıkta alan detaylar (tamponlar) oluşturup bu tamponlar içinde kalan detayların belirlenmesi işlemidir. Örneğin, yolların 30 m. yakınındaki okulların belirlenmesi. Alan Detaylar İçin Yakınlık Analizi :Alan şekilinde detayları çevreleyecek şekilde istenen uzaklıkta olan detaylar (tamponlar) oluşturup bu tamponlar içinde kalan detayların belirlenmesi işlemidir. Örneğin, göllerin 100 m. yakınındaki otellerin belirlenmesi. ( c ). Sınır işlemleri (Boundary operations) Beş çeşit sınır işlemi vardır. Bunlar; Coğrafi Ayırma (Spatial Clipping) Coğrafi Silme (Spatial Deleting) Coğrafi Güncelleştirme (Spatial Updating) Coğrafi Birleştirme (Spatial Appending) Coğrafi Sınır Kaldırma (Spatial Boundary Removal)