التعميم الآلي في نظم المعلومات الجغرافية : خرائط استعمالات الأرض الزراعية لقضاء الحويجة أنموذجا

التعميم الآلي في نظم المعلومات الجغرافية

" خرائط استعمالات الأرض الزراعية لقضاء الحويجة أنموذجا "

رسالة تقدم بها

عمر عبد الله اسماعيل القصاب

إلى

مجلس كلية التربية في جامعة الموصل

وهي جزء من متطلبات نيل شهادة الماجستير في الجغرافية

بإشراف

الأستاذ المساعد

د. إبراهيم محمد حسون القصاب

١٤٣١ هـ - ٢٠١٠ م

المستخلص

  تهدف الدراسة إلى البحث في حيثيات التعميم الآلي بوصفه مسألة حيوية في علم الخرائط ونظم المعلومات الجغرافية، إذ يعتمد عليه في الارتقاء بقاعدة البيانات الجغرافية إلى مستوى الأهداف والمقاييس المختلفة، ورفع كفاءتها على تجسيد المعلومات الجغرافية، ومن ثمة إعانة المستخدم على تطويعها لخدمة الغرض من استخدامها.

   لذلك انطلقت الدراسة من فرضية رئيسة مفادها "أن بالإمكان حل مشكلة التفاصيل المتزايدة للبيانات في قاعدة البيانات الجغرافية واحتشاد المعالم على سطح الخارطة بتطبيق عمليات التعميم الآلي ونمذجتها نحو تطوير الأدوات بوصفها تطبيقات في نظم المعلومات الجغرافية". 

  ومن أجل التحقق من الفرضية، استخدم برنامج 9.3 Arc GIS بوصفه أشهر برامجيات نظم المعلومات الجغرافية وأحدثها، في تطبيق عمليات التعميم الآلي على مجموعة من البيانات التي تخص استعمالات الأرض الزراعية في قضاء الحويجة، مع السعي إلى عدم الاكتفاء بمحاكاة ما هو متوفر من أدوات في تطبيق تلك العمليات، بل الاجتهاد نحو نمذجة عمليات التعميم الآلي وتطوير الأدوات الخاصة بذلك، فضلاً عن حفظ الأدوات المطورة في صندوق أدوات خاص تحت عنوان (نماذج التعميم Generalization Models) الذي يمكن إضافته إلى حواسيب أخرى محمل عليها برنامج ArcGIS شريطة أن يكون بالإصدارة 9.3 ومنصب بمستوى ArcInfo.

   وقد توصلت الدراسة إلى مجموعة من الاستنتاجات، منها: 

١. إن لكل عملية تعميم تقانة خاصة تحدد استخدام عناصر معينة دون غيرها على نحو متسلسل يحكمه الهدف المنشود من إجرائها. 

٢. على الرغم من افتقار برامجيات نظم المعلومات الجغرافية إلى وجود أدوات خاصة بعمليات التعميم الآلي، فإنها تمتلك بيئة مناسبة للنمذجة والتطوير التي يمكن استثمارها في إغناء ذلك الافتقار.

University of Mosul

College of Education

Automated Generalization in Geographic

Information Systems

“A Model of Agricultural Landuse Maps in Qadha’a of Haweja”

Omar Abdullah Usmaeel Al-Qassab

Master Thesis 

In 

Geography

Supervised by

Dr. Ibrahim Mohammed Hasson Al-Qassab

Asst. Professor

2010 A.D 1431 A.H

Automated Generalization in Geographic

Information Systems

“A Model of Agricultural Landuse Maps in Qadha’a of

Haweja”

A Thesis Submitted by

Omar Abdullah Ismaeel Al-Qassab

To

The Council of the College of Education

University of Mosul

In Partial Fulfillment of the Requirements for the Degree of M.A. in Geography

Supervised by

Asst. Professor

Dr. Ibrahim Mohammed Hasson Al-Qassab

2010 A.D. 1431 A.H.

Abstract 

    The present study aims to search in Auto-generalization as an important matter in cartography and geographic information systems (GIS) for the sake of developing geographic data base to reach different goals and scales, and to improve its efficiency in modeling geographic information and therefore to help users modify it according to the subject. 

  This study launched from a main theory that says: “It is possible resolve crowding problems of increasing data details on map surface by applying the modeling of Auto-generalization processes for developing tools as applications in geographic information system.

   To verify the theory, ArcGIS 9.3, being the most famous program, has been used for applying Auto-generalization process on data that are concerned agricultural landuse in Haweja, taking into consideration not to use usual tools but using and modeling new tools that finish the process; and these tools could be added to the toolbox in the software. 

  The research has come to the following conclusions: 

1. The process of generalization has its own technique that determines the usage of certain elements in a series that uses certain elements in a sequent process until reaching the final goal. 

2. In spite of the shortage in special tools in GIS software that can handle Auto-generalization processes, there is a suitable environment for modeling and developing that could be dealt with to make up for this shortage.

1. طه حمادي الحديثي، جغرافية السكان، دار الكتب للطباعة والنشر ، ط 2 ، جامعة

. الموصل، 2000

2. د. عثمان محمد غنيم، تخطيط استخدام الأرض الريفي والحضري، دار صفاء للنشر

. والتوزيع، عمان، الأردن، 2001

 

1. راغب احمد ابراهيم الداؤودي، التصنيف الرقمي للغطاء الارضي لمنطقة جبل عقرة،

. رسالة دبلوم عالي غير منشورة، جامعة الموصل، كلية التربية، 2010

2. نبهان زنبور عنتر السعدي، التوزيع المكاني لسكان قضاء الحويجة خلال المد ة

. 2007-1957 )، رسالة ماجستير غير منشورة، جامعة تكريت، كلية التربية، 2007 )

1. وزارة الري والموارد المائية ، مديرية حفر آبار كركوك، شعبة المياه الجوفية، بيانات

. غير منشورة، 2007

. 2. وزارة الزراعة ، مديرية زراعة كركوك، الشعبة الفنية، بيانات غير منشورة، 2006

A. Books: 1. Albert K.W. Yeun, Concepts and Technique of Geographic Information Systems, Hall of India, New Delhi, 2006. 2. Arthur H. Robinson, et al., Element of Cartography, 6th ed., Jonu Wiley & Sons, INC, 1995. 3. Balogun, O.Y., Communication Through Statistical Maps, I.Y.B. of Cartography, Vol. 22, 1982. 4. Bob Booth and Andy Mitchell, Getting Started with Arc GIS, ESRI Press, Redland, 2001. 5. Borden D. Dent, Cartography Thematic Map Design, 5th ed., McGraw-Hill, Boston, 1999. 6. D. Rhind and Hudson, Land Use, Methuen, Landon, 1980. 7. Derek Law, et al., Building Geodatabase I, ESRI Press, Redland, 2004. 8. Fahui Wang, Quantitative Methods and Application in GIS, CRC Press, New York, 2006. 9. Francis Harvey, A primer of GIS – Fundamental Geographic and Cartographic Concepts, Guilford Press, New York, 2008. 10. J. Chapman McGrewk and Charles B. Monrose, An Introduction Statistical Problem Solving in Geography, McGraw-Hill, Higher Education, 2000. 11. Jacques Bertin, La Graphique ET LE Traitement Graphique DE L'information, Flammarion, Paris, 1977. 12. Jamie Parrish, et al., Advanced Analysis with ArcGIS, ESRI Press, Redland, 2005.

أولاً: الاستنتاجات

1. تعد نمذجة عمليات التعميم الآلي وتطوير الأدوات الخاصة بذلك، إحدى أهم الاتجاهات البحثية المعاصرة في مجتمع علم الخرائط ونظم المعلومات الجغرافية. 

2. يتمخض عن تطبيق تعميم الأنموذج في قاعدة البيانات الجغرافية، تعميم خرائطي عن إخراج البيانات بهيئة خرائط. 

3. تترابط عناصر التعميم الآلي فيما بينها، وغالباً تكون إحداهما ضرورية كنتيجة مباشرة للبدء بتطبيق عناصر أخرى. 

4. ان غياب الإلمام بحيثيات التعميم الآلي سيؤدي إلى تعطيل قناة الاتصال الخرائطية، ومن ثم فقدان الهدف الذي أعدت من أجله الخارطة الرقمية. 

5. لكل عملية تعميم تقانة خاصة تحدد استخدام عناصر معينة دون غيرها على نحو متسلسل يحكمه الهدف المنشود من إجرائها. 

6. يتطلب الوصول إلى قاعدة بيانات جغرافية متعددة المقاييس تطبيق عمليات التعميم الآلي المساق بالمقاييس المختلفة على البيانات المصدرية. 

7. ينتج عن تطبيق التعميم الهندسي لاستعمالات الأرض والغطاء الأرضي تعميم صوري، بينما ينتج عن تطبيق التعميم الخصائصي تعميم مفاهيمي عن إخراج البيانات بهيئة خرائط. 

8. تلعب طبيعة توزيع مساحات الاستعمالات الزراعية في حيز مكاني ما دوراً رئيساً في تنامي نسب التعميم الهندسي بين المقاييس المختلفة بصورة غير خطية عند عملية التعميم، على الرغم من استخدام التقانة ذاتها.

9. يفتقر برنامج ArcGIS 9.9.3 إلى وجود بعض الأدوات المتخصصة بعناصر التعميم الخرائطي، كعنصر الإزاحة، التنميط والتعزيز، مما تستدعي الضرورة إلى تطوير ادوات تدعم تلك العناصر. 

10. على الرغم من افتقار برامجيات نظم المعلومات الجغرافية - على نحو عام- إلى وجود أدوات خاصة بعمليات التعميم الآلي، إلا إنها تمتلك بيئة مناسبة للنمذجة والتطوير التي يمكن استثمارها في إغناء ذلك الافتقار.

ثانياً: المقترحات:

1. ضرورة توجه الباحثين المتخصصين في علم الخرائط ونظم المعلومات الجغرافية نحو البحث في موضوعات التعميم الآلي، لردم الثغرة التي تعاني منها المكتبة العربية حول شحة هذا النوع من الدراسات. 

2. يتوجب على المتخصصين في علم الخرائط ونظم المعلومات الجغرافية عدم الاكتفاء بمحاكاة ما هو متوفر من ادوات ووظائف، بل السعي نحو النمذجة والتطوير لرفع كفاءة هذه النظم على حل المشكلات المكانية المختلفة. 

المصادر

أولا: المصادر العربية

أ. الكتب

1. طه حمادي الحديثي، جغرافية السكان، دار الكتب للطباعة والنشر ، ط 2 ، جامعة. الموصل، 2000. 

2. د. عثمان محمد غنيم، تخطيط استخدام الأرض الريفي والحضري، دار صفاء للنشر. والتوزيع، عمان، الأردن، 2001.

ب. الرسائل الجامعية: 

1. راغب أحمد ابراهيم الداؤودي، التصنيف الرقمي للغطاء الأرضي لمنطقة جبل عقرة،رسالة دبلوم عالي غير منشورة، جامعة الموصل، كلية التربية، 2010. 

2. نبهان زنبور عنتر السعدي، التوزيع المكاني لسكان قضاء الحويجة خلال المد ة (2007-1957)، رسالة ماجستير غير منشورة، جامعة تكريت، كلية التربية، 2007. 

ج. البيانات الرسمية:

1. وزارة الري والموارد المائية، مديرية حفر آبار كركوك، شعبة المياه الجوفية، بيانات غير منشورة، 2007. 

2. وزارة الزراعة، مديرية زراعة كركوك، الشعبة الفنية، بيانات غير منشورة، 2006.

ثانيا: المصادر الأجنبية:

A. Books:

1. Albert K.W. Yeun, Concepts and Technique of Geographic Information Systems, Hall of India, New Delhi, 2006. 

2. Arthur H. Robinson, et al., Element of Cartography, 6th ed., Jonu Wiley & Sons, INC, 1995. 

3. Balogun, O.Y., Communication Through Statistical Maps, I.Y.B. of Cartography, Vol. 22, 1982. 

4. Bob Booth and Andy Mitchell, Getting Started with Arc GIS, ESRI Press, Redland, 2001. 

5. Borden D. Dent, Cartography Thematic Map Design, 5th ed., McGraw-Hill, Boston, 1999. 

6. D. Rhind and Hudson, Land Use, Methuen, Landon, 1980. 

7. Derek Law, et al., Building Geodatabase I, ESRI Press, Redland, 2004. 

8. Fahui Wang, Quantitative Methods and Application in GIS, CRC Press, New York, 2006. 

9. Francis Harvey, A primer of GIS – Fundamental Geographic and Cartographic Concepts, Guilford Press, New York, 2008. 

10. J. Chapman McGrewk and Charles B. Monrose, An Introduction Statistical Problem Solving in Geography, McGraw-Hill, Higher Education, 2000. 

11. Jacques Bertin, La Graphique ET LE Traitement Graphique DE L'information, Flammarion, Paris, 1977. 

12. Jamie Parrish, et al., Advanced Analysis with ArcGIS, ESRI Press, Redland, 2005.

13. Jay Gao, Digital Analysis of Remotely Sensed Imagery, McGraw- Hill, New York, 2009. 

14. John Camplell, Map Use and Analysis, Third Edition, McGraw- Hill, New York. 1998. 

15. Johnston R., Multivariate Statistical Analysis in Geography, Longman, London, 1978. 

16. Jones Christopher, Geographic Information Systems and Computer Cartography, Longman, London, 1998. 

17. Karen K. Kemp, Encyclopedia of Geographic Information Science, SAGE, London, 2008. 

18. Keith C. Clarck, Analytical and Computer Cartography, Prentice- Hall, New Jersey, 1996. 

19. Lan Heywood, et al., An Introduction to Geographical Information Systems, 2nd ed., Baba Barkha, 2007. 

20. Lan Heywood, et al., An Introduction to Geographical Information Systems, Lang Man, Singapore, 1999. 

21. M. Anji Reddy, Text Book of Remot Sensing and Geographical Information Systems, 3rd ed., Hyderabad, 2006. 

22. M. J. Kraak and F.J. Ormeling, Cartography Visualization of Spatial Data, Longman, British, 1996. 

23. Makram Murad-Al-Shaikh, Cartography with ArcGIS, ESRI Press, Redland, 2004. 

24. Mark Monmonier, How to Lie with Map, Chicago Press, Chicago, 1991. 

25. Paul J. Gibson and Clar H.Power, Introductory Remote Sensing: Digital Image Processing and Applications, McGraw-Hill, New York, 2000.

26. Robert A-Schowengerdt, Remot Sensing; Models and Methods for Image Processing, 3rd ed., California, 2007. 

27. Robert Parsons, Statistical Analysis, 2nd ed. Northeastern University. New York, 1978. 

28. Sidney O. Dewberny, Land Development Hand book: Planning, Engineering, and Surveying, McGraw-Hill, New York, 2008. 

29. Stephen R. Galati, Geographic Information Systems Demystified, Artech House, INC, London, 2006. 

30. Time Ormsby, et al., Getting to Know ArcGIS, ESRI Press, California, 2004. 

B. Software Help:

1. ArcGIS Desktop 9.3 Software Help, Overview of the Generalization Toolset, 2008. 

2. Arcview GIS Desktop 3.3 Software Help, Data Classification, 2002. 

C. Internet Research : 

1. An ESRI – White Paper Series, Automation of Map Generalization, Internet Link: 

http://downloads. esri. com/ support/ whitepapers/ ao_/ mapgen.pdf, 1996. 

2. Bin Jiang, Spatial Clustering for Mining Knowledge in support of Generalization Processes in GIS, Internet link:

http://www. docufarm. com/ view. jsp? q=generalization %20 gis & url= http://ica. ign. fr/ Leicester/ paper/ Bin- v2- ICAWorkshop.pdf, 2004. 

3. Dan Lee and Paul Hardy, An Optimization Approach to constraint – Based Generalization in a Commodity GIS framework, Internet link: 

http://www. pghardy. net /paul /papers/ 2006_ icc_ moscow_ monnot_ hardy_ lee.pdf, 2006.

4. Dan Lee and Paul Hardy, Automating Generalization - Tools and Models, Internet link: 

http://www. docufarm. com/view. jsp?q= generalization %20 gis&url= http:// training. esri.com /campus /library /ConfProc /ICA /2005 /2005_ DanLee_ PaulHardy. pdf., 2005. 

5. Dan Lee and Paul Hardy, Design and Experience of Generalization Tools, Internet link: 

http://www. docufarm.com/ view.jsp?q= generalization%20 gis&url= http:// www. cartogis. org/ publications/ autocarto-2006/leehardy.pdf, 2006. 

6. Dieter Morgenstern, A Concept for Model Generalization of Digital Landscape Models from Finer to Coasrer Resolution, Internet link: 

http://www. docufarm. com/view. jsp?q= generalization %20 gis & url= http:// www. mountaincartography. org/ cmc-publications/ ica_ cmc_ sessions/ 1_ Ottawa_ Sessions_ Relief/06_ Ottawa_ Morgenstern_ Schuerer. pdf, 1999. 

7. Eddie Poppe, User-centered Design for Application Driven Generalization of Base Map, Internet link:

http://www. durpondergronden. nl/ GIScience 2006Eddie. pdf, 2006. 

8. ESRI, Introduction to Map Design, Internet Link:

http://www. esri. com/ industries/ k-12/ download/ docs/ intrcart. pdf , 1996. 

9. J. Joubran Abu Daoud, A Combined Automated Generalization Model of Spatial Objects, Internet link: 

http://www. docufarm. com/view. jsp?q= generalization% 20gis&url= http://www. isprs. org/ istanbul 2004/ comm4 /papers /344.pdf , 2004. 

10. J.E. Stoter, Generalization: the Gap between Research and Practice, Internet link: 

http:// www. durpondergronden. nl/ generalisationpractice. pdf, 2006.

11. Karel Stanek, Cartographic Generalization as a Interoperability Issue, Internet link: 

http://www. docufarm. com/ view. jsp?q= generalization %20 %20 modeling %20 gis & url = http:// www. agile-secretariat. org/ Conference/ brno2001/ proceedings/ 85. pdf, 2001. 

12. Liqiu Meng, Automatic Generalization of Geographic data, Internet link: 

http:// 129. 187. 175. 5l fkwebsitefileadminuser_ uploadpublicationsmengpapergeneralization1997.pdf, 1997. 

13. M. Basaraner and M. Seluck, An Attempt to Automated Generalization of Buildings and Settlement Areas in Topographic Maps, Internet link: 

http:// www. docufarm. com/ view. jsp?q = generalization%20%20modeling&url=http://www.isprs.org/istanb ul2004/comm4/papers/340.pdf, 2004. 

14. Moritz Nuen and Stefan Steiniger, Modeling Cartographic Relations for Categorical Maps, Internet link: 

http://citeseerx .ist. psu. edu/ viewdoc/ download? doi =10.1.1.94.8584 &rep= rep1& type= pdf, 2005. 

15. Serdar Aslan, et al., Generalization project in HGK, Some Intermediate Result of KartoGen, Internet link: 

http://www. docufarm.com /view. jsp?q= generalization %20 arcgis %20 modeling & url= http:// ica. ign. fr/ Leicester/ paper/ aslan-v2- ICA Workshop. pdf, 2003. 

16. Theodor Foerster, et al., Toward a Formal Classification of Generalization Operators, Internet Link:

http://www. durpondergronden. nl/ ITC_ phd_ day_ 2008 Theodor. ppt, 2008. 

17. Theodor Forster and Eddie Poppe, Complexity of Automated Generalization, Internet link : 

http://www. durpondergronden. nl/ NLST heodor. ppt, 2006. 

18. Theodor Forster and Jantien Stoter, Generalization Operators for Practice –A Survey at National Mapping Agencies, Internet link: 

http: // ica. ign. fr/ Montpellier 2008 /papers/11_foerster _ stoter.pdf, 2008.

19. Weiping Yang and Christorpher Gold, A System Approach to Automated Map Generalization, Internet link: 

http://www. voronoi. com/ wiki/ images /9/9d/A_ system_ approach_ to_ automated_ generalization. pdf, 2000. 20. Li Wenjing, Research on the Attention Rule of Map Generalization, Internet link: http://isprs-wgii-1.casm. ac.cn /source/ research%20 on%20 the%20 attenuation %20rule %20of %20 map%2 0information %20 in %20 map%20 generalization.pdf, 2005, P.1. D. 

D. Internet Site:

1. Ecological Land Classification, Internet link: http://iic. gis. umn. edu/ finfo/ ecs/ what_is.htm, 2009.

 

2. http: //www.glcf.umiacs.umd.edu 

3. http://www.gdem.aster.ersdac.or.jp 

4. Wikipedia Encyclopedia, Internet link: 

http://ar. wikipedia. org/wiki /%D8 %A7 %D9 %84 %D8 %AE %D9 %88 %D8 %A7 %D8 %B1 %D8 %B2 %D9 %85 %D9 %8A %D8 %A7 %D8 %AA, 2009. 

5. www.globalmapper.com. 

6. www.humanitarianinfo.org 

7. www.mapshaper.org.

للتحميل اضغط                هنا 

للقراءة والتحميل اضغط    هنا