الشبكة (الفهرس المكاني)

📅 آخر تحديث: ١٨ يوليو ٢٠٢٦
✍️ نُشر في: ١٨ يوليو ٢٠٢٦
📷 يحتوي على 1 صور
الموسوعة الحرة

في سياق الفهرس المكاني ، تُعرَّف الشبكة بأنها تقسيم منتظم لسطح ثنائي الأبعاد ، حيث تُقسِّمه إلى سلسلة من الخلايا المتجاورة، والتي يمكن بعد ذلك تخصيص مُعرِّفات فريدة لها واستخدامها لأغراض الفهرسة المكانية. وقد طُرحت أو تُستخدم حاليًا مجموعة واسعة من هذه الشبكات، بما في ذلك الشبكات القائمة على خلايا مربعة أو مستطيلة، والشبكات المثلثية ، والشبكات السداسية ، والشبكات القائمة على خلايا معينية الشكل. أما " الشبكة العالمية " فهي نوع من الشبكات التي تُغطي سطح الكرة الأرضية بالكامل .

أنواع الشبكات

تُستخدم الشبكات المربعة أو المستطيلة بكثرة لأغراضٍ مثل ترجمة المعلومات المكانية المُعبر عنها بالإحداثيات الديكارتية (خطوط العرض والطول ) من وإلى نظام الشبكة. قد تكون هذه الشبكات مُحاذية لخطوط العرض والطول أو لا؛ فعلى سبيل المثال، مربعات مارسدن ، ومربعات المنظمة العالمية للأرصاد الجوية ، ومربعات سي، وغيرها مُحاذية، بينما نظام الإحداثيات العالمي المستعرض ميركاتور وأنظمة الشبكات المحلية المختلفة، مثل نظام الإحداثيات المرجعية الوطني البريطاني، غير مُحاذية. عمومًا، تُصنف هذه الشبكات إلى فئتين: " متساوية الزوايا " و" متساوية المساحات ". تتميز الشبكات " متساوية الزوايا " بخلايا ثابتة في درجات العرض والطول، ولكنها غير متساوية في المساحة (خاصةً مع تغير خطوط العرض). أما الشبكات " متساوية المساحات " ( الشبكات الإحصائية )، فتتميز بخلايا ثابتة في المسافة على الأرض (مثل 100 كم، 10 كم)، ولكنها غير ثابتة في درجات الطول.  

تُعد شبكة المثلثات الرباعية (QTM) من الشبكات المثلثية الشائعة الاستخدام، والتي طورها جيفري داتون في أوائل الثمانينيات. وقد نتج عن ذلك أطروحة بعنوان "نظام إحداثيات هرمي للمعالجة الجغرافية ورسم الخرائط" نُشرت عام 1999. [ 1 ] كما استُخدمت هذه الشبكة كأساس للكرة الأرضية القابلة للدوران التي تُشكل جزءًا من منتج مايكروسوفت إنكارتا .

يمكن أيضًا استخدام الشبكات السداسية. عمومًا، تُصمم الشبكات المثلثية والسداسية لتحقيق أهداف تساوي المساحة (أو ما يقاربها) بالإضافة إلى تغطية أكثر سلاسة عند الأقطاب، وهو ما يمثل مشكلة في الشبكات المربعة أو المستطيلة، حيث يتلاشى عرض الخلية عند القطب، وتصبح الخلايا المجاورة له ثلاثية الأضلاع بدلًا من رباعية. وقد اقترح كل من غودتشايلد وكيمرلينغ [ 2 ] معايير للتقسيم الشبكي العالمي المنفصل الأمثل ، حيث تُعتبر الخلايا متساوية المساحة ذات أهمية قصوى.

تُعدّ الأشجار الرباعية شكلاً متخصصاً من الشبكات، حيث تتغير دقة الشبكة تبعاً لطبيعة البيانات المراد تحليلها ومدى تعقيدها، وذلك عبر الفضاء ثنائي الأبعاد. تستخدم الشبكات القطبية نظام الإحداثيات القطبية ، باستخدام دوائر ذات نصف قطر محدد، مقسمة إلى قطاعات بزاوية معينة. تُعطى الإحداثيات على شكل نصف القطر والزاوية من مركز الشبكة.

الفهرسة المكانية القائمة على الشبكة

عمليًا، يتطلب بناء الفهارس المكانية القائمة على الشبكة تخصيص مواقع الكائنات ذات الصلة في الشبكة، ثم إنشاء فهرس لمعرفات الكائنات مقابل معرفات خلايا الشبكة للوصول السريع إليها. يُعد هذا مثالًا على طريقة "مُوجَّهة بالمكان" أو مستقلة عن البيانات، على عكس طريقة "مُوجَّهة بالبيانات" أو معتمدة عليها، كما هو موضح بالتفصيل في ريغو وآخرون (2002). [ 3 ] يتميز الفهرس المكاني القائم على الشبكة بإمكانية إنشاء هيكل الفهرس أولًا، ثم إضافة البيانات إليه بشكل مستمر دون الحاجة إلى أي تغيير في هيكل الفهرس؛ بل في حال استخدام شبكة مشتركة في أنشطة جمع البيانات وفهرستها المختلفة، يُمكن دمج هذه الفهارس بسهولة من مصادر متنوعة. من ناحية أخرى، قد تكون الهياكل المُوجَّهة بالبيانات، مثل أشجار R، أكثر كفاءة في تخزين البيانات وأسرع في تنفيذ البحث، على الرغم من ارتباطها عمومًا بالبنية الداخلية لنظام تخزين البيانات المُستخدم.

لا يقتصر استخدام هذه المؤشرات المكانية على البيانات الرقمية؛ فقسم "الفهرس" في أي أطلس عالمي أو أطلس شوارع يحتوي عادةً على قائمة بالمعالم المسماة (المدن والشوارع وما إلى ذلك) مع معرفات مربعات الشبكة المرتبطة بها، ويمكن اعتباره مثالاً مقبولاً تمامًا للفهرس المكاني (في هذه الحالة، يتم تنظيمه عادةً حسب اسم المعلم، على الرغم من أن العكس ممكن من الناحية المفاهيمية أيضًا).

استخدامات أخرى

يمكن أن تكون الخلايا الفردية لنظام الشبكة مفيدة أيضًا كوحدات تجميع، على سبيل المثال كخطوة تمهيدية لتحليل البيانات وعرضها ورسم الخرائط وما إلى ذلك. بالنسبة لبعض التطبيقات (مثل التحليل الإحصائي)، قد تكون الخلايا متساوية المساحة مفضلة، على الرغم من أن هذا قد لا يكون اعتبارًا رئيسيًا بالنسبة لتطبيقات أخرى.

في علوم الحاسوب، غالباً ما يحتاج المرء إلى معرفة جميع الخلايا التي يمر بها الشعاع في شبكة (لتتبع الأشعة أو اكتشاف التصادم)؛ وهذا ما يسمى "اجتياز الشبكة".

انظر أيضاً

مراجع

  1. ↑ جيفري داتون. "التأثيرات المكانية: أوراق بحثية وبيانات" مؤرشف في 19-02-2007 في Wayback Machine .
  2. ↑ معايير ومقاييس مقارنة أنظمة الترميز الجغرافي العالمية، كيث سي. كلارك، جامعة كاليفورنيا. مؤرشف بتاريخ 23 يونيو 2010 في أرشيف الإنترنت (Wayback Machine).
  3. ↑ ريغو، ب.، شول، م.، وفويزارد، أ. 2002. قواعد البيانات المكانية - مع تطبيق على نظم المعلومات الجغرافية. مورغان كوفمان، سان فرانسيسكو، 410 صفحة.