Lojistikte Coğrafi Bilgi Sistemleri Kullanımı Dersi 3. Ünite Özet

Giriş

Günümüzde bilgisayar teknolojisi hızlı bir şekilde gelişmekte, bilgiye ulaşma ve bilgi üretme de aynı hızda önem kazanmaktadır. Günümüzde oluşturulan bilgilerin çoğunluğu kurumsal/mekânsal veriler oluşturmaktadır. Konuma ait her türlü verinin işlenmesi, depolanması, sorgulanması ve analiz edilmesi gibi birçok konu, Coğrafi Bilgi Sistemleri (CBS) aracılığı ile gerçekleştirilebilmektedir.

Coğrafi Bilgi Sisteminin Bileşenleri

Temel anlamda CBS’nin kurulabilmesi için gereken temel bileşenler; veri, donanım, yazılım, yöntem ve personel şeklinde sıralanabilir.

CBS projelerinde proje bütçesinin büyük kısmını, projede kullanılacak verilerin temini oluşturduğundan veri, kıymetli ve önemli bir bileşendir. Veriye ait içerik, kalite, durum ve diğer karakteristikleri gösteren bilgiye metaveri denir. Metaveri verinin verisi anlamına da gelir.

CBS için veri birçok yolla üretilebilir. Bunlardan yaygın olanları;

• Yersel ölçme yöntemleri,
• Uzaktan algılama ve fotogrametri teknikleri,
• Küresel konumlandırma sistemleri,
• Sayısallaştırma,
• Grafik veriler,
• Tablosal veriler,
• Veritabanları
  olarak sıralanabilir.

Verilerin elde edilmesindeki maliyetlerin belirlenmesinde öncelikle hangi yöntemin kullanılacağı belirlenmelidir. Bunun için ilk bilinmesi gereken ölçektir. Daha sonra hangi çözünürlükte ve doğrulukta veri üreteceğimize karar verebiliriz.

CBS projelerinde verilerin depolandığı disk alanları, CBS yazılımlarının çalışacağı bilgisayar sistemleri, kullanılacak tarayıcılar, yazıcı ve çiziciler, araziden bilgi toplamak için kullanılacak tablet ve GPS vb. bütün sistemler CBS’nin donanım bileşenlerini oluşturmaktadır.

CBS yazılımları, projeleri üretmek ve yönetmek için kullanılan yazılımlardır. Genel bir CBS yazılımının; verilerin üretilmesinin, depolanmasını, görüntülenmesinin, amaçlar doğrultusunda sorgulanmasını, koordinatsız verilerin koordinatlandırılmasının sağlanmasını, raporlar yapabilmesi, etiketleme özelliğinin olması, çıktı haritalar üretebilmesi vb. özellikleri yapabilecek fonksiyon ve özelliklere sahip olması gerekmektedir. CBS yazılımlarının topoloji kurallarına göre çalışması gerekir.

CBS projelerinde yöntem; bir veriye nasıl ve ne şekilde ulaşılacağı, verilerin nasıl saklanacağı, veri tabanının nasıl ve ne şekilde oluşturulacağı, veri dönüşümlerinin nasıl olacağı, sonuç ürünlerin nasıl sunulacağı, projede hangi niteliklere sahip personelin ne şekilde görev yapacağı gibi birçok yolun belirlenmesi için oluşturulan prosedürlerin tamamıdır.

Personel CBS projelerinde önemli bir bileşendir. Eğitimli CBS personeli aşağıdaki kadrolardan oluşturulabilir;

• CBS yöneticisi
• Veri tabanı yöneticisi
• Yazılım uzmanı
• Sistem analisti
• Programcı

Coğrafi Bilgi Sistemlerinde Veri Tipleri ve Modelleri

Coğrafi Bilgi Sistemlerindeki amaç gerçek dünyanın bilgisayar ortamında modellemesinin gerçekleştirilmesidir. Bunun için veri öznitelik verisi ve kurumsal veri olarak kullanılır.

Öznitelik verileri kurumsal olmayan, genellikle tablolar halinde sunulan verilerdir. Öznitelik bilgileri tanımlanırken uzman görüşü almak büyük önem taşımaktadır.

Kurumsal veriler ise yer yüzeyi üzerinde herhangi bir coğrafi coğrafi nesnenin konumunu belirlemek için kullanılan veri tipleridir.

Nokta veri tipi: Belirli bir hacmi, alanı ve uzunluğu olmayan verileri tanımlamak için kullanılan veri tipleridir. Genelde X,Y koordinat sistemi cinsinden ifade edilen verilerdir.

Çizgi veri tipi: Coğrafi Bilgi Sistemi yazılımlarında doğru veya çoklu doğru olarak gösterilen geometrik bir şekildir. Nokta verilerin birleşimi şeklinde de ifade edilebilir.

Alan (Poligon) veri tipi: Çizgiler ile sınırlandırılmış kapalı bir yüzey olarak tanımlanır.

Gerçek dünyanın bilgisayar ortamında matematiksel modellemesi için konuma dayalı veri modelleri kullanılır. CBS yazılımlarında Hücresel (Raster) Veri Modeli ve Vektör Veri Modeli kullanılır.

Veri modeli seçiminde verinin kaynağı, tipi, verinin kullanım amacı gibi bilgilerin net bir şekilde belirlenmesi gerekmektedir.

Hücresel (Raster) Veri Modeli: Yeryüzünü, kare veya dikdörtgen olarak, satır ve sütunlara bölünmüş hücreler ile ifade eden veri modelidir. Bu modelde her hücre değeri, yeryüzünün karakteristik temsili için kullanılır. Bunlar piksel olarak da isimlendirilir.

Raster veri setinde piksellerin boyutu verinin çözünürlüğünü ifade etmek için kullanılır. Çözünürlük, ayırma derecesi, ayırma gücü olarak da adlandırılan, özel koşullara sahip algılayıcı bir sistem tarafından arazi yüzeyi üzerinde ayırt edilebilen en küçük detayın büyüklüğü, boyutu, eni ve boyu olarak tanımlanır.

Raster veri modelinin kullanım alanlarına göre avantaj ve dezavantajları vardır.

Raster veri modelinin avantajları:

• Her piksel matris yapısı içerisinde tanımlandığı için konumlandırma piksel bazında bilinmektedir.
• Her piksel grid yapısı içerisinde dizinlerde tutulduğu için analitik ve cebirsel işlemler, programlama açısından daha kolay ve kısa sürede yapılabilmektedir.
• Genellikle piksellere tek öznitelik verisi atandığından basit modelleme, bindirme ve kantatif analizler açısından uygundur.

Raster Veri Modeli Dezavantajları:

• Piksel boyutu raster veri modelinin hassasiyetini belirlemektedir.
• Çizgisel elemanların gösterim hassasiyeti piksel boyutuna bağlıdır. Bu nedenle şebeke bağlantı noktaları ve analizleri sağlıklı olarak yapılamamaktadır.
• Birden fazla öznitelik verisinin piksellerle ilişkilendirilmesi oldukça zordur.
• Modelin karakteristik yapısı sadece bir öznitelik verisi saklamaya yatkındır.
• Veri boyutu fazladır.

Vektör Veri Modeli: Vektör veri modeli, coğrafi objeleri grafik olarak göstermek için nokta, çizgi ve alandan oluşan vektörel ifadelerdir. Temel olarak CBS’de Spagetti veri modeli ve topolojik veri modeli kullanılmaktadır.

Spagetti veri modeli genellikle CAD yazılımlarında kullanılan veri modelidir. Grafik objelerin sadece X ve Y koordinatlarının saklandığı ve kurumsal bir ilişkinin tutulmadığı veri modelidir. Bu modelin özellikleri özetle aşağıda belirtilmiştir.

• Grafik nesnelerin koordinatları saklanır, ancak yapısı ve özellikleri saklanmaz.
• Grafik nesnelerin veri yapıları Kartezyen koordinatlar ile saklanır.
• Depolanan veriler arasında kurumsal bir ilişki yoktur.
• Etkisiz bir depolama tekniği kullanılmaktadır.

Topoloji; genellikle coğrafi bilgi sistemi oluşturulması çalışmalarında yaygın olarak uygulanan, geometrik şekillerin, şekil bozulmasın rağmen değişmeden kalan özellikleri ile uğraşan bir bilim dalıdır. CBS yazılımlarının birçoğunda CBS analizleri yapabilmek için topoloji veri modeli kullanılmaktadır. CBS kullanılarak bu tür analizler için kullanılan topoloji kuralları üç temel ilkeye dayanır.

• Bağlanırlık
• Bitişiklik
• Yakınlık.

Vektör Veri Modelinin Avantajları:

• Vektör veri modelinde, raster veri modelinde olduğu gibi çözünürlük ve hassasiyet sorunu yoktur. Veri üretildiği orijinal çözünürlükte görüntülenmektedir.
• Veri gösterimi daha estetik olarak yapılabilmektedir.
• Genellikle harita baskı işlemleri vektör veri kullanılarak yapıldığı için baskı aşamasında veri dönüşümüne gerek duyulmamaktadır.
• Raster veri modelinde konum bilgisi ancak piksel boyutları kadar hassas olabilirken, vektör veri modelinde konum kesin koordinatlarla belirtilmektedir.
• Topolojik eleman ilişkilerinin bilinmesi ile şebeke, yakınlık vb. konumsal sorgulamalar kolaylıkla yapılabilmektedir.
• Raster veri modeline kıyasla veri boyutları daha küçüktür.

Vektör Veri Modelinin Dezavantajları:

• Vektör veri modelinde çizgisel ve alansal veri elemanlarını oluşturan her noktanın koordinatlarının saklanması gerekmektedir.
• Bindirme (overlay) analizleri vektör veri modelinde daha karmaşık algoritmalar kullanmakta ve bu yordamların işlem süreleri daha uzun olmaktadır.
• Sayısal arazi modeli vb. sürekli veri tipinde gösterim raster veri modeli ile daha sağlıklıdır. Vektör veri modelinde keskin ve ayrık veri tipi kullanıldığı için yeryüzü topografyası üçgenleme yöntemi ile yapılabilmektedir. Bu nedenle gösterimde süreklilik sağlanamamaktadır.

Katman Yapısı: Veriler farklı tiplerde ve modellerde olmaktadır. Bu verilerin farklı katmanlar hâlinde saklanması, analiz ve sorgulamalar yapmak açısından önemlidir. Bu katmanlar hem vektör şeklinde hem de raster şeklinde olabilmektedir. Bu katmanlar gerektiğinde güncellenebilir ve/veya değiştirilebilir olmalıdır. CBS konuma dayalı sorgulama ve analiz yaptığından, konumsal analizlerin etkin bir şekilde sonuç vermesi için veri modellerinin tamamı aynı koordinat sisteminde olmalıdır.
Tematik Haritalama: Tematik haritalama, konumsal bir verinin öznitelik verilerine bağlı dağılımını gösteren haritadır. Tematik haritalama özniteliksel bir özelliğin değişimini, farklı renk, ton veya tarama değişiklikleri ile gösterir.

Coğrafi Bilgi Sisteminin Kullanım Alanları

CBS konumla ilişkili verilerin depolanması, analizi ve sorgulanmasına yönelik teknikler olduğu için bugünün dünyasında CBS’nin kullanılmadığı alan neredeyse yok denecek kadar azdır.

Afet Yönetiminde CBS’nin Kullanımı: Afet en genel anlamda, doğal ve insan kaynaklı nedenlerle meydana gelerek insan yaşantısını olumsuz etkileyen, sosyal, ekonomik ve çevresel kayıplara neden olan doğal veya teknolojik olaylar olarak tanımlanmaktadır (Coğrafi Bilgi Sistemlerinde Proje Tasarımı ve Yönetimi II, 2011). Afet konusu tek bir disiplinin yaptığı bir iş değildir. Birçok farklı meslek disiplininden gelen verilerin bir arada değerlendirilmesi ve analiz edilerek sonuçlara varılması gereken bir konudur. Bu farklı disiplinlerden gelen verilerin birbiri ile konuşması için CBS en etkin yollardan biridir.

Afet konusunda CBS’nin kullanıldığı başlıca alanlar aşağıdaki gibi sıralanabilir:

• Farklı meslek disiplinlerinden gelen verilerin bir arada değerlendirilerek riskli alanların belirlenmesi
• Afet öncesi farklı nitelikte veriler kullanılarak risk senaryolarının üretilmesi ve afete hazırlıklı olma aşamasında kullanılması
• Risklerin belirlenmesinde çok önemli bir paya sahip mikro bölgeleme haritalarının oluşturulması
• Yapı envanterinin oluşturulması
• Jeolojik, Sismolojik, Jeodezik ve Geoteknik verilerin toplanması
• Afetin her aşamasında kullanılabilir bir yapıya sahip olması
• Tehlike ve riskli alanların tespit edilmesi
• Afet anında hızlı güvenilir bilgi akışının sağlanması ve karar vericilere güncel veriler ışığında doğru kararların alınmasında yardımcı olması
• Afet sonrası hasar tespit çalışmalarında kullanılması
• Kurtarma ekipleri ile koordinasyonun sağlanması ve kaynakların etkin kullanılması

Kent Bilgi Sistemleri (KBS): Kentsel faaliyetlerin yerine getirilmesinde optimum karar vermek için ihtiyaç duyulan planlama, altyapı, mühendislik, temel hizmetler ve yönetimsel bilgilerin hızlı ve sağlıklı bir şekilde irdelenmesi amacıyla oluşturulan, mekânsal bilgi sistemlerinden biridir (Bilgisayar Destekli Harita Yapımı ve Coğrafi Bilgi Sistemlerinin Temelleri, 2014). Mülkiyet bilgileri, imar planları, yapı envanteri, nüfus ve demografik veriler, ulaşım bilgileri, vergi kayıtları vb. birçok verinin KBS’nin içerisinde yer alması gerekir.

Kent Bilgi Sisteminin hem ülkeye, hem kente hem de hizmetlerden yararlanan vatandaşlara birçok faydası bulunmaktadır. Bunlardan bazıları:

• Kenti yöneten karar vericilere doğru, güncel ve sağlıklı bilginin sağlanması, bununla birlikte kararların doğru alınması ve kaynakların akılcı bir şekilde kullanımının sağlanması.
• KBS ile bilgilerin elektronik ortama taşınması, bu sayede vakitten ve iş gücünden tasarruf edilmesi.
• Vatandaşlara daha iyi hizmet sunulabilmesi, uzun vakit kayıplarının yaşandığı vergi vb. ödemelerin zamanında ve hızlı yapabilmesi.
• Ülkemizin en önemli sorunlarında bir tanesi olan çarpık kentleşme ve gecekondulaşmanın önlenmesi.
• Okul, hastane, park vb. alanların gereksinimleri ile birlikte planlarının yapılabilmesi.
• Mekansal analizler ile ulaşım planlarının yapılabilmesi.