Konumsal Veritabanı 1 Dersi 8. Ünite Sorularla Öğrenelim

Özel konuma dayalı sorgulama arayüzlerini açıklayınız.

Konuma dayalı sorgulamada Veritabanı Yönetim Sistemi tarafından sağlanan standart sorgulama arayüzleri yeterli olmadığı için Coğrafi Bilgi Sistemleri yazılımları içinde özel konuma dayalı sorgulama arayüzleri tasarlanmıştır. Yapılandırılmış Sorgulama Dili SQL, konumsal nesnelerin birbirleri ile olan konumsal ilişkilerini işlemekte ve konuma dayalı sorgulama yapmakta yetersiz kalmaktadır. Standart veritabanlarında Veritabanı Yönetim Sistemi gerek olmadıkça tablolarda depolanan kayıtlara erişim sağlamaz, ancak listelenmek istenen kayıtlar SQL yardımı ile görüntülenir. Bu yapı Coğrafi Bilgi Sistemleri yazılımlarında tersine işler. CBS yazılımları önce tüm kayıtlara erişim sağlar ve kayıtları konumsal nesne olarak yazılım arayüzünde görüntüler. Konumsal veritabanlarında sorgulama ve seçme işlemleri erişilen kayıtlar üzerinden CBS yazılımı arayüzü ile yapılır.

Hedef katmanı (target layer) açıklayınız.

Konuma dayalı sorgulama yapabilmek için CBS yazılımları tarafından özel arayüzler tasarlanmıştır. Konuma dayalı sorgulamada konumsal nesnelerin birbirleri ile olan konumsal ilişkileri kullanıldığı için genellikle birden fazla konumsal nesne katmanı bulunur. Sorgulama sonucu içinden veri seçilecek katman hedef katman (target layer) olarak tanımlanır. Kaynak katmanla olan konumsal ilişkiler birden fazla katman içinde aranacaksa, hedef katman birden fazla katman olarak belirlenir. İlişkiler sadece bir katman içinde sorgulanacaksa hedef katman ile kaynak katman aynı seçilir (S:191, Resim 8.1).

CBS platformunda geliştirilen sorgulama arayüzlerinde kullanıcılara hangi seçme yöntemleri sunulur?

CBS platformunda geliştirilen sorgulama arayüzlerinde kullanıcılara genellikle 4 farklı seçme yöntemi (selection method) sunulur. Bu yöntemler;

• Hedef katmanlardan yeni bir seçim yapmak (select features from)
• Seçilmiş kayıtlara eklemek (add to the currently selected features)
• Seçilmiş kayıtlardan çıkartmak (remove from the currently selected features)
  • Seçilmiş kayıtların içinden seçmek (select from the currently selected features) olarak sıralanabilir

Temel konuma dayalı sorgulama operatörleri nelerdir?

En çok kullanılan temel konuma dayalı sorgulama operatörleri;

• Kesişenleri seç (intersect)
• Belirli uzaklıkta olanları seç (are within a distance of)
• İçinde olduğunu seç (contain)
• Tümüyle içinde olduğunu seç (completely contain)
• İçine düşenleri seç (are within)
• Tümüyle içine düşenleri seç (are completely within)
• Sınırını kesenleri seç (are crossed by the outline of)
• Ortak kenar paylaştıklarını seç (share a line segment) şeklinde listelenebilir

Kesişenleri seç (intersect) operatörünü açıklayınız.

Konuma dayalı sorgulamada kesişenleri seç (intersect) operatörü, kaynak katman olarak belirlenen konumsal nesnenin tümü ya da bir kısmı ile aynı lokasyonda bulunan hedef katmanındaki konumsal nesneleri seçme işleminde kullanılır. Örnek olarak fay hattı güzergahında inşa edilmiş binaların seçimi için kesişenleri seç operatörü kullanılmıştır (Resim 8.8). Kesişenleri seç operatörü kullanımında kaynak ve hedef katman farklı olabileceği gibi, bir katman içerisinde önceden seçilmiş konumsal nesneler kaynak olarak belirtilerek, aynı katman içerisindeki diğer konumsal nesneler hedef gösterilebilir. Kaynak veya hedef katman nokta, çizgi veya poligon geometrisinde olabilir.

Konuma dayalı sorgulamada belirli uzaklıkta olanları seç (are with in a distance of) operatörünün işlevi nedir?

Konuma dayalı sorgulamada belirli uzaklıkta olanları seç (are with in a distance of) operatörü ile kaynak olarak belirlenen konumsal nesne ya da nesnelerin etrafında istenen uzaklıkta sanal bir tampon bölge oluşturulur. Oluşan sanal tampon bölge ile kesişen kaynak katmanındaki konumsal nesneler seçilir. Örnekte GSM baz istasyonunun maksimum gücünün etkili olduğu varsayılan 75 metre yapı çapında dairesel sanal alan ile kesişen binaların seçimi yapılmıştır. Sorgulamada sanal tampon bölge sınırları (açık mavi dairesel alan) görüntülenmez. Bu alan operatörün nasıl çalıştığını açıklamak için çizilmiştir (Resim 8.9). Akıllı telefonlar ile bulunduğum yere 100 metre mesafedeki restoran ve kafelerin yerlerinin gösterimi belirli uzaklıkta olanları seç (are within a distance of) operatörü ile konumsal veritabanında konuma dayalı sorgulama kullanılarak kullanıcılara sunulur. Akıllı telefonumuz GPS yardımı ile konumumuzu belirledikten sonra, yazılım bize çevremizdeki restoran ve kafelerin yerlerini gösterir.

Konuma dayalı sorgulamada içinde olduğunu seç (contain) operatörünün işlevi nedir?

Konuma dayalı sorgulamada içinde olduğunu seç (contain) operatörü ile kaynak olarak belirlenen konumsal nesne ya da nesnelerin konumsal olarak içinde bulundukları hedef katmanındaki poligon konumsal nesnesi ya da nesneleri seçilir. Burada dikkat edilmesi gereken konu kesişenleri seç operatöründe olduğu gibi seçilecek hedef katmanındaki konumsal nesne poligonları ile herhangi bir şekilde kesişmiş olmaları yeterli değildir. Kaynak olarak belirlenen konumsal nesneler içinde oldukları poligonun sınırına dokunabilirler ancak, sınırdan taşamazlar. İçinde olduğunu seç (contain) operatörünü açıklamak için bir sorgulama senaryosu kullanalım. Denizli kuzeyinde Uşak sınırına yakın Çal ve Bekilli ilçeleri sınırında 5.1M büyüklüğünde bir deprem olduğu ve depremin 100 km uzaklıktan hissedildiği duyurulmuştur. Veriler ışığında depremin hangi ilçelerden hissedildiği ve bu ilçelerin hangi illere bağlı olduğu bulunmak istenmektedir. Senaryoya göre depremin merkez üssünden 100 km civarındaki ilçeleri bulmak için önce belirli uzaklıkta olanları seç operatörü kullanılarak etkilenen ilçeler belirlenmiştir. Daha sonra seçilen ilçeler kaynak katmanında, bu ilçelerin hangi illere bağlı olduğunu bulmak için ise hedef katmanında il sınırları katmanı belirtilerek içinde olduğunu seç (contain) operatörü kullanılmıştır. Sorgulama sonucunda depremden etkilenen ilçelerin Manisa, Aydın, Denizli, Burdur, Isparta, Afyon, Uşak ve Kütahya illerine bağlı olduğu öğrenilmiştir (Resim 8.12).

Konuma dayalı sorgulamada tümüyle içinde olduğunu seç (completely contain) operatörünün işlevini açıklayınız.

Konuma dayalı sorgulamada tümüyle içinde olduğunu seç (completely contain) operatörü ile kaynak olarak belirlenen konumsal nesne ya da nesnelerin içinde bulundukları hedef katmandaki poligon konumsal nesnesi seçilir. Dikkat edilmesi gereken konu kesişenleri seç operatöründe olduğu gibi seçilecek hedef katmandaki konumsal nesne poligonları ile herhangi bir şekilde kesişmiş olmaları yeterli değildir. İkinci önemli nokta ise içinde olduğunu seç operatöründen farklı olarak, belirlenen konumsal nesneler içinde oldukları poligonun sınırına dokunamazlar, sınıra dokunmadan poligonun tamamen içinde olmalıdırlar. Örnekte yeşil renk ile ön seçimi yapılmış ilçelerin, il sınırları içinde olup sınıra dokunmadan tümüyle içinde oldukları poligon, Konya ili seçilmiştir. Altınekin, Karatay ya da Kulu gibi il sınırına dokunan ilçeler önseçim ile belirlenmiş olsaydı, tümüyle içinde oldukları poligon olmadığı için herhangi bir il sınırı seçilmeyecekti (Resim 8.13).

Konuma dayalı sorgulamada içine düşenleri seç (are within) operatörünün işlevini açıklayınız.

Konuma dayalı sorgulamada içine düşenleri seç (are within) operatörü ile kaynak olarak belirlenen poligon konumsal nesnesi ya da nesnelerin poligon alanının içinde bulunan, hedef katmandaki konumsal nesneler seçilir. Burada dikkat edilmesi gereken konu kesişenleri seç operatöründe olduğu gibi seçilecek hedef katmandaki konumsal nesneler ile herhangi bir şekilde kesişmiş olmaları yeterli değildir. Hedef katmanındaki konumsal nesneler, kaynak olarak belirlenen poligon alanının içinde olmalıdır. Poligon sınırına dokunabilirler ancak sınırdan taşamazlar. Örnekte alüvyon zemin poligonunun içine düşen binalar seçilmiştir. Kesişenleri seç (intersect) operatöründen farklı olarak poligon sınırını taşarak kesişenler seçilmemiş, poligon alanının içine düşen binalar sınıra dokunsalar da seçilmişlerdir (Resim 8.14).

Konuma dayalı sorgulamada tümüyle içine düşenleri seç (are completely within) operatörünün işlevini açıklayınız.

Konuma dayalı sorgulamada tümüyle içinde düşenleri seç (are completely within) operatörünün içine düşenleri seç (are within) operatöründen farkı hedef katmanındaki seçilecek konumsal nesnelerin kaynak katmanında belirtilen poligonun sınırına dokunmamasıdır. Örnekte Eskişehir il sınırları içine düşen ve tümüyle içine düşen ilçeleri ve iki sorgulama operatörü arasındaki fark açıklanmıştır. Resim 8.15a’da içine düşenleri seç (are within) operatörü kullanılmış ve ilçe sınırları il sınırına dokunduğu için tüm ilçeler seçilmiştir. Resim 8.15b’de ise tümüyle içine düşenleri seç (are completely within) operatörü kullanılmış, tümüyle içine düşme koşulunda sınıra dokunulması istenmediği için il sınırına dokunmayan sadece Mahmudiye ve Beylikova ilçeleri seçilmiştir (Resim 8.15).

Konuma dayalı sorgulamada sınırını kesenleri seç (are crossed by the outline of) operatörünün işlevini açıklayınız.

Konuma dayalı sorgulamada sınırını kesenleri seç (are crossed by the outline of) operatörünün kesişenleri seç (intersect) operatöründen farkı hedef katmanındaki seçilecek konumsal nesnelerin kaynak katmanında belirtilen poligonun sınırını kesmesidir. Kaynak katmanda belirtilen poligonun içine düşenler seçilmez. Yalnızca sınırın kestiği konumsal nesneler seçilir. Sınırını kesenleri seç (are crossed by the outline of) operatörü için çizgi ve poligon konumsal nesneleri kullanılır. Örnekte önseçim yapılan (yeşil poligon) alüvyon zemin poligon sınırının kestiği binalar seçilmiştir. Uygulamada sınırını kesenleri seç (are crossed by the outline of) operatörü ile yalnızca poligon sınırının kestiği binaların seçildiği, alanın içindeki binaların seçilmediği görülmektedir (Resim 8.16).

Konuma dayalı sorgulamada ortak kenar paylaştıklarını seç (share a line segment) operatörünün işlevini açıklayınız.

Konuma dayalı sorgulamada ortak kenar paylaştıklarını seç (share a line segment) operatörü ardışık en az iki noktayı kullanarak, ortak doğru parçası paylaşan çizgi ve poligon konumsal nesnelerini seçmek için kullanılır. Bu operatör il, ilçe vb. poligon konumsal nesnelerinin komşularını ya da aynı güzergahta en az bir doğru parçasının bulunduğu yol, elektrik, doğalgaz vb. çizgi konumsal nesnelerini seçmektedir. Sınırını kesenleri seç (are crossed by the outline of) operatöründen farklı olarak, sınırlara bir noktada dokunan ya da kesen nesneler bu operatör ile bulunamamaktadır. Dikkat edilmesi gereken durum ardışık nokta ile doğru parçası paylaşımıdır. Görsel olarak komşu gibi görünseler de veri oluşturma aşamasında ortak kenar paylaşmayan çizgi ve poligonlarda seçim yapılamaz. Dolayısı ile topolojik veri üretimi bu operatör için önemlidir. Örnek olarak Konya Selçuklu ilçesinin komşu ilçelerini bulmak için aynı katmanda ön seçimle belirlenen (yeşil) Selçuklu ilçesi kaynak katmanını, sorgu sonucu seçilen komşu ilçeler (turuncu) hedef katmanını ifade etmektedir (Resim 8.17).

Seçilmiş kayıtlar içinden seçmek yöntemini açıklayınız.

Bu seçim yöntemi, hedef katman olarak belirlenen konumsal nesne tablolarından daha önce seçilmiş kayıtlar içinden, yapılan yeni sorgulama sonuçlarını seçme işlemini ifade eder. Burada koşulu sağlayıp sağlamadığına bakılan konumsal nesne kayıtları yalnızca önceden seçilmiş kayıtlardır. Diğer bir deyişle bu yöntemde önceden seçilmiş kayıtlar içinden kriterler değiştirilerek yeniden seçim yapılır.

Hedef katmanlardan yeni bir seçim yapmak yöntemini açıklayınız.

En çok kullanılan seçim yöntemlerinden biri olan bu seçim yöntemi, hedef katman olarak belirlenen konumsal nesne tablolarından daha önce herhangi bir seçim yapılmadan, doğrudan kaynak katman ile konuma dayalı sorgulama operatörü gereğince konumsal ilişkisi bulunan hedef katman kayıtlarının seçimini ifade eder.

Seçilmiş kayıtlara eklemek yöntemini açıklayınız.

Bu seçim yöntemi, hedef katman olarak belirlenen konumsal nesne tablolarından daha önce seçilmiş kayıtlara, yapılan yeni sorgulama sonuçlarını ekleme işlemini ifade eder.

Seçilmiş kayıtlardan çıkarmak yöntemini açıklayınız.

Bu seçim yöntemi, hedef katman olarak belirlenen konumsal nesne tablolarından daha önce seçilmiş kayıtlar içinden, yapılan yeni sorgulama sonuçlarını çıkartma işlemini ifade eder.

Kaynak katmanı (source layer) tanımlayınız.

Hedef katmanın sorgulanan ilişkilerinin bulunduğu katman kaynak katman (source layer) olarak tanımlanır.

Konuma dayalı sorgulamada hangi ilkeler kullanılmaktadır?

Bu konuda OGC (Open Geospatial Consortium) standartları bulunsa da konuma dayalı sorgulama operatörleri CBS yazılımlarının yetenekleri doğrultusunda çeşitlilik göstermektedir. Temel prensip konumsal nesnelerin birbirleri ile konumsal ilişkileri incelenerek amaca uygun sonuçların elde edilmesidir. Konuma dayalı sorgulamada topolojik yapıyı oluşturan, konumsal nesnelerin bağlanırlık (connectivity), bitişiklik (adjacency) ve yakınlık (proximity) ilkeleri kullanılmaktadır.

Ortak kenar paylaştıklarını seç ve sınırını kesenleri seç operatörleri arasındaki temel fark nedir?

Sınırını kesenleri seç (are crossed by the outline of) operatöründen farklı olarak, sınırlara bir noktada dokunan ya da kesen nesneler bu operatör ile bulunamamaktadır. Dikkat edilmesi gereken durum ardışık nokta ile doğru parçası paylaşımıdır. Görsel olarak komşu gibi görünseler de veri oluşturma aşamasında ortak kenar paylaşmayan çizgi ve poligonlarda seçim yapılamaz. Dolayısı ile topolojik veri üretimi bu operatör için önemlidir.

Konuma dayalı sorgulama hangi amaçla gerçekleştirilir.

Konuma dayalı sorgulama çevremizdeki konumsal nesnelerin nerede bulunduklarını, etrafındaki diğer konumsal nesnelerle ilişkilerini öğrenmek için yapılır. Örneğin yeni nesil akıllı telefonlarda bulunduğumuz yere en yakın eczane, restoran vb. diğer konumsal nesnelerin nerede olduğunu belirlemede konuma dayalı sorgulama kullanılır. Google Maps gibi konumsal veritabanına erişen yazılımlar ile belirtilen yere hangi yoldan giderim sorusu, konuma dayalı sorgulamaya örnek olarak verilebilir.