1 of 75

محاضرات في مقررتصميم قواعد المعلومات الجغرافية�ونمذجتها في ال GIS

أ.د. محمد الخزامي عزيز

أستاذ نظم المعلومات الجغرافية التطبيقية

قسم الجغرافيا – كلية الآداب

جامعة الفيوم

*

1

Geodatabase

2 of 75

    • أسس تصميم قواعد المعلومات الجغرافية
    • مكونات قواعد المعلومات الجغرافية
    • توثيق تصميم قواعد المعلومات الجغرافية
    • التمثيل البياني لنموذج قاعدة المعلومات الجغرافية
    • أنماط تصميم قواعد المعلومات الجغرافية
    • خطوات تصميم قواعد المعلومات الجغرافية

*

2

3 of 75

ماهى قاعدة المعلومات الجغرافية ؟

  • هى مخزن طبيعي لمعلومات جغرافية
  • هى نموذج معلوماتي لتنظيم المعلومات
  • هى توقيع مفردات المعلومات لتسهيل امكانية استقرائها

*

3

Geodatabase

Dataset

Table

Row

FeatureClass

Feature

Workspace

4 of 75

  • هى مجمع لتخزين البيانات بنوعيها المكانية والوصفية
  • هى عبارة عن نموذج لترتيب المعلومات بالأسلوب الموجه على أساس الظاهرة المكانية.
  • تتيح حلول على مستويات تطبيقات فردية أو مؤسسية
  • هى نموذج محسن لتحقيق الروابط المعلوماتية.
  • هى قاعدة البيانات التي تتيح اضافة مهام وظيفية.

*

4

Geodatabase تابع: ماهى قاعدة المعلومات الجغرافية

5 of 75

*

5

المصدر: جمعه داؤود: نظم المعلومات الجغرافية وقواعد المعلومات 2019

6 of 75

المصدر: جمعه داؤود: نظم المعلومات الجغرافية وقواعد المعلومات 2019

7 of 75

  • كلاهما لديه نفس الوظائف، ماعد التالي:
    • الفردي يخزن البيانات في قاعدة المعلومات أكسس أما المؤسسي يمكن أن يخزن البيانات في قواعد المعلومات من أنواع ضخمة منها Oracle, SQL Server, Informix, DB2
    • المؤسسي يحقق تطبيقات أكبر حجما من الفردي.
    • لاتوجد في الفردي امكانية التحرير المتعدد في نفس الوقت
    • لايوفر الفردي امكانية تخزين بيانات راسترية
  • كلاهما يتبادل نفس نماذج قواعد البيانات:
    • اذا تم تصميم نموذج في احدهما يمكن تشغيله في الآخر
    • من السهل تخزين بيانات بينهما

*

7

مقارنة بين الفردي والمؤسسي

8 of 75

التخزين في قواعد المعلومات الجغرافية

  • الفردية
    • يتم التخزين في نمط ملفات الأكسس
    • حجم التخزين محدد ب 2 جيجا بايت
  • المؤسسية
    • يتم التخزين في نظم ادارة قواعد المعلومات
    • ArcSDE تحتاج الى برنامج
    • تتطلب لعمليات التعديلات الى أحد البرنامجين ArcEditor or ArcInfo to edit
    • تسمح باجراء عمليات التعديلات لأكثر من شخص في نفس الوقت
    • تتيح امكانية تخزين بيانات راسترية

*

8

Personal

geodatabase

Enterprise

Geodatabase

Oracle

SQL Server

DB2

Informix

ArcSDE

ArcGIS

9 of 75

المصدر: جمعه داؤود: نظم المعلومات الجغرافية وقواعد المعلومات 2019

10 of 75

المصدر: جمعه داؤود: نظم المعلومات الجغرافية وقواعد المعلومات 2019

11 of 75

المصدر: جمعه داؤود: نظم المعلومات الجغرافية وقواعد المعلومات 2019

12 of 75

المصدر: جمعه داؤود: نظم المعلومات الجغرافية وقواعد المعلومات 2019

13 of 75

المصدر: جمعه داؤود: نظم المعلومات الجغرافية وقواعد المعلومات 2019

14 of 75

المصدر: جمعه داؤود: نظم المعلومات الجغرافية وقواعد المعلومات 2019

15 of 75

المصدر: جمعه داؤود: نظم المعلومات الجغرافية وقواعد المعلومات 2019

16 of 75

المصدر: جمعه داؤود: نظم المعلومات الجغرافية وقواعد المعلومات 2019

17 of 75

المصدر: جمعه داؤود: نظم المعلومات الجغرافية وقواعد المعلومات 2019

18 of 75

المصدر: جمعه داؤود: نظم المعلومات الجغرافية وقواعد المعلومات 2019

19 of 75

مميزات قاعدة المعلومات الجغرافية

*

19

توفر امكانية استحداث ظاهرات

بواسطة المستخدم

تتيح تنظيم البيانات بواسطة

(domains المدى,

subtypes التفاصيل الفرعية)

تعديلات متعددة في نفس الوقت

تصميم خطي مطور

توفر الروابط

(باسلوب المرجعية المكانية)

توفر حلول بأحجام مختلفة

التصميم الطبولوجي

توفر عمليات التعديلات غير المباشرة

Geodatabase

20 of 75

*

20

المصدر: جمعه داؤود: نظم المعلومات الجغرافية وقواعد المعلومات 2019

21 of 75

  • تحقق المركزية في تخزين المعلومات مرونة كبيرة
  • ترتبط المعلومات بالظاهرات –(أسهل للفهم)
  • تحقق صيانة وتحسين عمليات تكامل البيانات
  • تتيح امكانية دمج نماذج عديدة من البيانات ترتبط بالظاهرات (نموذج نظام شبكات المياه)
  • تتيح امكانيات تنقيح وتعديل البيانات لأكثر من شخص في نفس الوقت

*

21

فوائد قاعدة المعلومات الجغرافية

22 of 75

المصدر: جمعه داؤود: نظم المعلومات الجغرافية وقواعد المعلومات 2019

23 of 75

Feature data set

*

23

Feature class

Geometric network

Annotation class

عناصر قاعدة المعلومات الجغرافية

Geodatabase

Relationship class

Table

قاعدة المعلومات الجغرافية

مجمع البيانات المكانية

طبقة الشبكات الهندسية

طبقة الظاهرات المكانية

طبقة الروابط

الجداول

طبقة الكتابات

24 of 75

  • جميع الظاهرات يمكن أن تشترك في روابط خطية وطبولوجية
  • يشبه من حيث التصميم ملفات من نوع Coverage
  • هو مجمع لعدد من الطبقات المعلوماتية التي تشترك في نفس المرجعية المكانية
  • يحتوي على feature classes طبقات , object classes (tables) جداول, relationship classes روابط, geometric networks شبكات هندسية and annotation classes طبقات كتابات

*

24

خصائص مجمع المعلومات المكانية Feature Dataset

Feature data sets مجمع المعلومات المكانية

25 of 75

  • يستخدم لتجميع طبقات معلوماتية مكانية بحيث:
    • تشترك في نفس الشبكة الخطية مثل:
      • Lakes بحيرات, springs آبار, and streams أودية form a hydrologic network من نظام هيدرولوجي واحد
    • تشترك في الخصائص الهندسية مثل:
      • خط طول وسط الطريق عندما يمتد مع خط حدود اداري
    • تتشابه من حيث الموضوع مثل:
      • طرق وخطوط سكة حديد ومطارات كظاهرات من مجمع بيانات ترتبط بموضوع النقل
    • تستخدم معا في خرائط

*

25

تابع :خصاص مجمع المعلومات المكانية

26 of 75

  • الطبقة المعلوماتية هى طبقة تحتوي على ظاهرة أو ظاهرات من نفس النوع
  • جميع الظاهرات التي تحتويها الطبقة المعلوماتية لها نفس المرجعية المكانية

*

26

خصائص الطبقة المعلوماتية المكانية Feature Class

أمثلة لطبقات معلوماتية مكانية

27 of 75

  • هى مجمع للظاهرات المكانية التي تتشابه في التالي:
    • الشكل الهندسي (point نقطة, line خط or poly مساحة)
    • البيانات التفصيلية
    • النظام الاحداثي
    • ضوابط تصميم قواعد المعلومات
  • تشبه من حيث التصميم ملفات من نوع

Shape files

*

27

تابع : خصائص الطبقة المعلوماتية

28 of 75

تابع : خصائص الطبقات المعلوماتية

  • تصمم بالاعتماد على منهج النموذج التبادلي
    • أنماط الأشكال الهندسية

  • تتوافق مع قواعد المعلومات العالمية مثل:
    • ISO SQL/MM spatial
    • OGC Simple features
  • يتم تصميمها في أحد الأنماط التالية:
    • DB2 Spatial Extender, Informix, Oracle, etc

*

28

Point FC

Annotation FC

Polygon FC

Line FC

Dimension FC

ParcelCorners

ParcelsNumbers

Parcels

StreetCenterline

ParcelsBoundaryLengths

29 of 75

خصائص الجداول المعلوماتيةTables

  • هى طبقة معلوماتية في نموذج قاعدة المعلومات الجغرافية
  • يمكن أن يحتوي على ظاهرات وفروعها وكذلك ضوابط المدى
  • يمكن أن يحتوي على شارات للروابط المعلوماتية بين الجداول
    • مثل طبقات الروابط

*

29

30 of 75

Annotation and Dimensionsخصائص طبقات الكتابات والأبعاد

  • الكتابات تكون:
    • مرفقة بالظاهرات
    • بسيطة
  • الأبعاد تكون:
    • عبارة عن رسومات توضح قياسات
    • مطابقة للظاهرة مثل:
      • أن تكونموازية للظاهرات الخطية
    • الخطوط للأبعاد تكون:
      • Horizontal أفقية, vertical رأسية, or rotated متدورة

*

30

Was

ton

ing

h

St

55.5’

31 of 75

*

31

Relationship Classesخصائص طبقة الروابط المعلوماتية

  • هى طبقة مساندة للربط بين طبقتين للمعلومات
  • يمكن أن يكون أسلوب الربط كالتالي:

1:1, 1:M, or M:M

  • يمكن أن تشترك طبقة معلوماتية مع أكثر من طبقة روابط
  • تقوم قاعدة المعلومات الجغرافية بتحديث المعلومات التي تربط بين أكثر من طبقة في حالة الغاء احداها

Relationship classes

32 of 75

  • يمكن أن تكون طبقة الروابط داخل أو خارج مجمع الطبقات المعلوماتية المكانية
  • مواصفات
    • تحدد طبقة البد في الربط وطبقة النهاية أي من الى
    • يمكن أن تكون بسيطة أو مركبة
    • تكون معتمدة على أحد النماذج التالية في الربط :

(1-1, 1-M, M-M)

    • تحتوي على بينات تفصيلية
    • تحتوي على مفاتيح رئيسية وخارجية في قاعدة المعلومات
  • يمكن ان تنتج جداول وسيطة للروابط المتعددة for

*

32

تابع: طبقة الروابط المعلوماتية

33 of 75

  • بسيطة من موقع الى موقع (peer-to-peer)
    • الظاهرات تكون مستقلة عن بعضها
  • مركبة
    • لايمكن تكوين نقاط ربط نهائية بدون ربط أولية
    • تتحرك الظاهرات الربط النهائية مع الظاهرات الأصلية

*

33

Select a pole and move it

…the transformer follows

تابع: الروابط المعلوماتية

34 of 75

تابع: طبقة الروابط

  • تكون وسيلة للربط بين الحالات التالية:
    • جدول وآخر, جدول وطبقة معلوماتية, طبقة معلوماتية وأخرى
  • تحمى الروابط في قواعد المعلومات الجغرافية
    • تؤكد على الروابط وطبيعتها
    • تؤكد على المرجعيات ذات الروابط

*

34

35 of 75

المصدر: جمعه داؤود: نظم المعلومات الجغرافية وقواعد المعلومات 2019

36 of 75

  • coverages & shapefiles استيراد ملفات من
  • الاعتماد على برنامج أرك كتالوج في استحداث طبقات معلوماتية جديدة وتغيير بعض مواصفات طبقات متواجدة
  • الاعتماد على لغات البرمجة لتصميم قواعد المعلومات الجغرافية المؤسسية

*

36

امكانيات تصميم قواعد المعلومات الجغرافية

37 of 75

طرق ادخال المعلومات

  • الترقيم اليدوي Manual Digitization كيف يتم ؟؟؟
  • الترقيم شبه الأتوماتيكي (شبه الآلي) Semi-Automatic
  • الترقيم الأتوماتيكي (الآلي) Automatic Digitization
  • المسح الضوئي Scanning ... كيف يتم ؟؟؟
  • البث المباشر Real Time Data Entry ... كيف ؟؟؟
  • استقراء بيانات رقمية Importing Data
  • ادخال بيانات بواسطة لوحة المفاتيح Keyboard

*

37

38 of 75

المصدر: جمعه داؤود: نظم المعلومات الجغرافية وقواعد المعلومات 2019

39 of 75

المصدر: جمعه داؤود: نظم المعلومات الجغرافية وقواعد المعلومات 2019

40 of 75

المصدر: جمعه داؤود: نظم المعلومات الجغرافية وقواعد المعلومات 2019

41 of 75

Spatial Reference المرجعيات المكانية

  • تحدد احداثيات الظاهرات
    • ضرورية لكل من الطبقات المعلوماتية ومجمع الطبقات
  • تتكون من:

*

41

X

Y

Geographic Coordinate System

Projected Coordinate System

Coordinate domains for X/Y, Z and M

• Spheroid, datum, etc.

• UTM, Albers, etc.

Precision, Extent

نظم الاحداثيات الجغرافية

نظم احداثيات المساقط

نظم الاحداثيات المستوية

42 of 75

المصدر: جمعه داؤود: نظم المعلومات الجغرافية وقواعد المعلومات 2019

43 of 75

المصدر: جمعه داؤود: نظم المعلومات الجغرافية وقواعد المعلومات 2019

44 of 75

المصدر: جمعه داؤود: نظم المعلومات الجغرافية وقواعد المعلومات 2019

45 of 75

المصدر: جمعه داؤود: نظم المعلومات الجغرافية وقواعد المعلومات 2019

46 of 75

المصدر: جمعه داؤود: نظم المعلومات الجغرافية وقواعد المعلومات 2019

47 of 75

نمذجة قواعد المعلومات الجغرافية �في نظم المعلومات الجغرافية� Geodatabase Modeling in GIS

*

47

48 of 75

ماهو النموذج What is a Model ؟

  • هو عرض مفردات الحقيقة
  • مثال: اعداد وصفة عمل كيكة

*

48

pumpkin

puree

beat

evaporated

milk

spices

eggs

beaten

eggs

mix

pie filling

Pumpkin

Pie

flour

salt

shortening

cut

roll out

pie

dough

pie crust

fill pan

/bake

49 of 75

*

49

What is Data Modeling ماهى نمذجة المعلومات?

  • هى توضيح مكونات الحقيقة
  • عملية تهدف الى تحديد ووصف معالم الكون بدقة
  • تتيح للتواصل بدقة بين البشر
  • Conceptual Model تسمى أيضا نموذج المحتوى
  • Information Model تسمى أيضا نموذج البيانات

50 of 75

Time Series and Temporal�نماذج للنمذجة الزمنية المكانية Geoprocessing

*

50

Time Series

Feature Series

Time

Variable

x

y

Value

t1

t2

t3

Value

Time

t1

t2

t3

t3

t2

t1

تطور ظاهرة

سلسلة زمنية

سلسلة راسترية

سلسلة بيانات مجدولة

51 of 75

نظرة عامة

  • أساسيات بناء النماذج
    • استخدام نافذة مصمم النماذج
    • بناء النماذج
    • تنفيذ النماذج
    • صيانة النموذج

6-51

المدخلات

الوظيفة التحليلية

المخرجات

52 of 75

استحداث النموذج

6-52

اضف نافذة ArcToolbox القابلة للاندماج

1.

نافذة منشئ النماذج

نقرة باليمين على صندوق الادوات الجديد وانقر Model < New

3.

4.

إخلق صندوق ادوات جديد

2.

53 of 75

نافذة مصمم النماذج

6-53

Tool

Project�Data

Derived�Data

Project�Data

القائمة

الرئيسية

شريط الادوات

54 of 75

عناصر النموذج

6-54

Project�Data

Tool

Derived�Data

Model Process

معالجة النموذج

Project�Data

Tool

Derived�Data

Value

Derived�Value

Model elements

عناصر النموذج

55 of 75

الحالات الثلاث للنموذج

Not Ready-to-Run

Ready-to-Run

Already Run

بيانات

المشروع

الاداة

البيانات

المشتقة

بيانات

المشروع

الاداة

البيانات

المشتقة

بيانات

المشروع

الاداة

البيانات

المشتقة

  • غير جاهز للتنفيذ: العوامل ليست معرّفة
  • جاهز للتنفيذ : تم تلوين كل العناصر
  • تم تنفيذه: كل العناصر لونت وظللت

56 of 75

التجول في نافذة مصمم النماذج

6-56

التخطيط

الذاتي

المدى

الكامل

تصغير

Zoom

تكبير

إزاحة

ملاحة

إختيار

إضافة

إرتباط

تنفيذ

Continuous Zoom

التكبير المستمر

تكبير

57 of 75

بناء النموذج

إسحب وإسقط

إستعمل زرّ إضافة البيانات

إضافة أداة

  • إضافة البيانات والأدوات

إسحب وإسقط من ArcCatalog

إستعمال زر إضافة البيانات في منشئ النماذج

أضف متغيّرات فارغة في منشئ النماذج

إضافة البيانات

58 of 75

أنواع البيانات المتوافقة

6-58

CAD

Coverage

Geodatabase

Shapefile

Raster

Tables

Geoprocessing

Layer Files

Behavior

  • العمل بكلّ أنواع البيانات المستعملة في ArcGIS
  • يمكن إستيراد نماذج ArcView 3.x

59 of 75

تزويد مواصفات الوظيفة

Click Open, parameter tool dialog opens

  • النقر بزر الفارة الايمن أو النقر مرتين على الوظيفة
    • نفس صندوق الحوار في الحالتين

60 of 75

تنفيذ النماذج في الحالة جاهز للتنفيذ

6-60

  • تنفيذ: العمليات المرتبطة ستنفّذ في التسلسل
    • تنفيذ كامل النموذج في منشئ النماذج
    • تنفيذ عملية وحيدة في كل مرة
    • تنفيذ النموذج كأداة حوار في ArcToolbox

61 of 75

إدارة البيانات

  • ضبطها كعامل نموذج
  • أضف للعرض
    • البيانات المشتقّة تضاف إلى عرض ArcMap
  • المتوسّط (إفتراضي)
    • بحذف البيانات المتوسّطة تحذف كلّ بيانات المخرجات الموصوفة بانها متوسّطة

62 of 75

حفظ ومشاركة النماذج

6-62

  • لماذا مشاركة النماذج
    • التعاون
    • تصفية وتوحّيد تقنيات بناء النماذج
  • النموذج يحفظ على شكل ملف tbx أو في قاعدة البيانات الجغرافية
    • أعط tbx أو قاعدة البيانات الجغرافية لمشاركة النموذج
  • مشاركة صندوق العدّة لا يشترك في البيانات، النصوص، وهكذا
  • ضبط عوامل النموذج مع البيانات المختلفة

63 of 75

تعديل النماذج

6-63

  • التعديل يكون في حالة ان الأدوات المرجعية في النماذج تم حذفها أو تحرّيكها
  • يمكن تخزين أسماء المسارات النسبية

64 of 75

تصدير وطباعة النماذج

6-64

  • التصدير إلى رسوم
    • التصدير لصيغ bmp , jpg، وemf
    • مكان في مخططات الخريطة
  • تصدير النماذج إلى نصوص
    • Python، JScript ، و VBScript
  • طباعة النماذج
    • تعديل أوضاع الطباعة في صندوق حوار إعداد الطباعة
      • المنطقة المراد طباعتها
      • عدد الصفحات في النموذج المراد طباعته
      • عرض ولون الحدود
      • خصائص ترقيم الصفحة

65 of 75

تقارير النموذج

6-65

  • معاينة أو حفظ تقرير النموذج
    • المعاينة: يتم كتابة التقرير في نافذة مصمم النماذج
    • الحفظ: حفظ وثيقة XML التي أُنشئت
  • يعطي نظرة تاريخية عن العمليات المنفّذة
    • تحويل معلومات النموذج الناتجة بسهولة
  • يحتفظ بالمعلومات
    • المتغيّرات
    • العمليات
    • الرسائل
    • وقت التنفيذ

66 of 75

نظرة عامة

6-66

مدخلات

ادوات

مخرجات

  • المعالم المتقدمة لمصمم النماذج
    • تكوين العوامل
    • إدراج النماذج والنصوص في النماذج
    • الخصائص المشروطة مسبقا
    • إقرار النموذج
    • أداة توثيق (نموذج)

67 of 75

المواصفات

البيانات والموقع

مسافة الحرم

حجم الخلية

أسماء المخرجات والموقع

البيانات المدخلة

Project Data

Function

Derived Data

بيانات النشروع

الاداة

البينات المشتقة

  • عناصر النموذج المعرفة من قبل المستخدم والتي تحدد حصيلة الوظائف أو العمليات
    • البيانات المدخلة/المخرجة وقيم الأداة
  • مستعمل لتنفيذ النموذج كحوار
  • عنصر النقر الايمن للنموذج، عوامل نقر النموذج

68 of 75

تنفيذ النماذج

  • كل العوامل في النموذج تظهر في حوار النموذج

Set Model Properties to

control the parameter

order in the tool dialog

إضبط خصائص النموذج ل

التحكّم في العامل

الترتيب في حوار الأداة

69 of 75

الأدوات المتوفرة في النماذج

6-69

System Tool

  • النظام والأدوات حسب الطّلب
  • النماذج يمكن أن تدمج في النماذج الأخرى
  • النصوص
  • برامج أو وظائف خارجية

70 of 75

دمج النماذج

6-70

Embedded Model

  • سحب وإسقاط النموذج من صندوق العدّة
  • المخرجات من النموذج المدمجة يجب أن تكون عامل نموذج لكي تعرّض في نموذج أكبر

71 of 75

النصوص في النماذج

6-71

  • تكوين عوامل في النصّ لإضافة الارتباطات بين الأداة
  • إضافة ،exe، AML أو ملف نصي للنص من خلال wizard
  • سحب وإسقاط النص من صندوق العدّة

72 of 75

خصائص الشروط المسبقة

6-72

الشرط المسبق

Rapid City.mdb

يجب أن تكون موجودة

قبل تنفيذ أداة النسخ

  • الشّيء الذي يجب أن يعمل قبل ان يحدث شيء آخر
  • يستعمل للتحكم بتدفق تنفيذ النموذج
  • يستعمل للتفرّع ضمن النموذج
  • للضبط: أنقر بزر الفارة الايمن على عنصر النموذج> خصائص> مفتاح الشروط المسبقة

73 of 75

إقرار النموذج

6-73

  • إعادة عناصر النموذج للحالة جاهز للتنفيذ أو غير جاهز للتنفيذ
  • تنفيذ الإقرار لتقرير الصلاحية
  • النماذج الباطلة
    • قيم العوامل غير مقبولة (قد تكون مرتبطة بيانات غير موجودة)
    • الأداة غير مقبولة (قد تكون مرتبطة بأدوات غير موجودة)
    • أداة COM داخل النموذج غير مسجلة

74 of 75

أداة توثيق النموذج

6-74

  • القدرة على تحرير التوثيق للأدوات وصناديق العدة
    • التوثيق مبني ضمن نظام المساعدة ArcGIS
  • القدرة على تكوين بيانات التوثيق metadata
    • مفيد لخادم بيانات التوثيق Metadata

75 of 75

الحمد لله...

نهاية المقرر النظري

*

75