మీకు తెలుసు, కంప్యూటర్లు డేటా ప్రాసెసింగ్ మరియు గ్రాఫ్లు, రేఖాచిత్రాలు మరియు మ్యాప్లను గీయడంలో మన సామర్థ్యాలను పెంచుతాయి. కంప్యూటర్ హార్డ్వేర్ మరియు అప్లికేషన్ సాఫ్ట్వేర్ కలయికను ఉపయోగించి డేటా ప్రాసెసింగ్ మరియు మ్యాపింగ్ యొక్క సూత్రాలు మరియు పద్ధతులతో వ్యవహరించే శాఖలు వరుసగా డేటాబేస్ మేనేజ్మెంట్ సిస్టమ్ (DBMS) మరియు కంప్యూటర్ అసిస్టెడ్ కార్టోగ్రఫీగా సూచించబడతాయి. అయితే, అటువంటి కంప్యూటర్ అప్లికేషన్ల పాత్ర కేవలం డేటా ప్రాసెసింగ్ మరియు వాటి గ్రాఫికల్ ప్రదర్శనకు మాత్రమే పరిమితం చేయబడింది. మరో మాటలో చెప్పాలంటే, ఈ విధంగా ప్రాసెస్ చేయబడిన డేటా లేదా ఈ విధంగా తయారు చేయబడిన మ్యాప్లు మరియు రేఖాచిత్రాలను నిర్ణయ మద్దతు వ్యవస్థను రూపొందించడానికి ఉపయోగించలేము. వాస్తవానికి, మనం మన రోజువారీ జీవితంలో సాధారణంగా ఎదుర్కొనే మరియు సంతృప్తికరమైన పరిష్కారాల కోసం చూసే అనేక ప్రశ్నలు ఉన్నాయి. ఈ ప్రశ్నలు ఇలా ఉండవచ్చు: ఏది ఎక్కడ ఉంది? అది అక్కడ ఎందుకు ఉంది? దాన్ని కొత్త స్థానానికి మార్చినట్లయితే ఏమి జరుగుతుంది? అటువంటి పునర్విభజన ద్వారా ఎవరు ప్రయోజనం పొందుతారు? పునర్విభజన జరిగితే ప్రయోజనాలు కోల్పోవడానికి ఎవరు భావించబడతారు? ఈ మరియు అనేక ఇతర ప్రశ్నలను అర్థం చేసుకోవడానికి, మనం వివిధ మూలాల నుండి సేకరించిన అవసరమైన డేటాను సంగ్రహించి, జియో-ప్రాసెసింగ్ సాధనాల ద్వారా మద్దతు పొందే కంప్యూటర్ను ఉపయోగించి వాటిని సమగ్రపరచాలి. ఇక్కడే స్పేషియల్ ఇన్ఫర్మేషన్ సిస్టమ్ యొక్క భావన ఉంది. ప్రస్తుత అధ్యాయంలో, మేము స్పేషియల్ ఇన్ఫర్మేషన్ టెక్నాలజీ యొక్క ప్రాథమిక సూత్రాలు మరియు దాని విస్తరణ స్పేషియల్ ఇన్ఫర్మేషన్ సిస్టమ్ గురించి చర్చిస్తాము, ఇది సాధారణంగా జియోగ్రాఫికల్ ఇన్ఫర్మేషన్ సిస్టమ్ అని పిలువబడుతుంది.

స్పేషియల్ ఇన్ఫర్మేషన్ టెక్నాలజీ అంటే ఏమిటి?

స్పేషియల్ అనే పదం స్పేస్ నుండి ఉద్భవించింది. ఇది భౌగోళికంగా నిర్వచించదగిన స్థలంలో పంపిణీ చేయబడిన లక్షణాలు మరియు దృగ్విషయాలను సూచిస్తుంది, అందువలన, భౌతికంగా కొలవదగిన కొలతలను కలిగి ఉంటుంది. ఈ రోజు ఉపయోగించే చాలా డేటాకు స్పేషియల్ భాగాలు (స్థానం) ఉన్నాయని మనకు తెలుసు, ఉదాహరణకు మునిసిపల్ సౌకర్యం యొక్క చిరునామా, లేదా వ్యవసాయ హోల్డింగ్ల సరిహద్దులు మొదలైనవి. అందువల్ల, స్పేషియల్ ఇన్ఫర్మేషన్ టెక్నాలజీ స్పేషియల్ సమాచారాన్ని సేకరించడం, నిల్వ చేయడం, తిరిగి పొందడం, ప్రదర్శించడం, నిర్వహించడం, నిర్వహించడం మరియు విశ్లేషించడంలో సాంకేతిక ఇన్పుట్ల ఉపయోగానికి సంబంధించినది. ఇది రిమోట్ సెన్సింగ్, జిపిఎస్, జిఐఎస్, డిజిటల్ కార్టోగ్రఫీ మరియు డేటాబేస్ మేనేజ్మెంట్ సిస్టమ్ల సమ్మేళనం.

జిఐఎస్ (జియోగ్రాఫికల్ ఇన్ఫర్మేషన్ సిస్టమ్) అంటే ఏమిటి?

1970ల మధ్య నుండి అందుబాటులో ఉన్న అధునాతన కంప్యూటింగ్ సిస్టమ్లు స్పేషియల్ మరియు అట్రిబ్యూట్ డేటాను వ్యవస్థీకరించడం మరియు వాటి ఏకీకరణ కోసం; వ్యక్తిగత ఫైళ్లలో నిర్దిష్ట సమాచారాన్ని గుర్తించడం మరియు గణనలను అమలు చేయడం, విశ్లేషణ చేయడం మరియు నిర్ణయ మద్దతు వ్యవస్థను రూపొందించడం కోసం జియోరెఫరెన్స్డ్ సమాచారాన్ని ప్రాసెస్ చేయడానికి సహాయపడతాయి. అన్ని అటువంటి విధులను చేయగల సిస్టమ్ను జియోగ్రాఫిక్ ఇన్ఫర్మేషన్ సిస్టమ్ (జిఐఎస్) అంటారు. ఇది భూమికి స్పేషియల్గా సూచించబడిన డేటాను సంగ్రహించడం, నిల్వ చేయడం, తనిఖీ చేయడం, ఏకీకృతం చేయడం, నిర్వహించడం, విశ్లేషించడం మరియు ప్రదర్శించడం కోసం ఒక సిస్టమ్గా నిర్వచించబడింది. ఇది సాధారణంగా స్పేషియల్గా సూచించబడిన కంప్యూటర్ డేటాబేస్ మరియు తగిన అప్లికేషన్ సాఫ్ట్వేర్ను కలిగి ఉంటుంది. ఇది కంప్యూటర్ అసిస్టెడ్ కార్టోగ్రఫీ మరియు డేటాబేస్ మేనేజ్మెంట్ సిస్టమ్ యొక్క సమ్మేళనం మరియు కంప్యూటర్ సైన్స్, స్టాటిస్టిక్స్, కార్టోగ్రఫీ, రిమోట్ సెన్సింగ్, డేటాబేస్ టెక్నాలజీ, జియోగ్రఫీ, జియాలజీ, హైడ్రాలజీ, వ్యవసాయం, వనరుల నిర్వహణ, పర్యావరణ శాస్త్రం మరియు పబ్లిక్ అడ్మినిస్ట్రేషన్ వంటి స్పేషియల్ మరియు సంబంధిత శాస్త్రాల నుండి సంభావనాత్మక మరియు పద్ధతి బలాన్ని పొందుతుంది.

జియోగ్రాఫికల్ ఇన్ఫర్మేషన్ యొక్క రూపాలు

రెండు రకాల డేటా భౌగోళిక సమాచారాన్ని సూచిస్తాయి. ఇవి స్పేషియల్ మరియు నాన్-స్పేషియల్ డేటా (బాక్స్ 4.1). స్పేషియల్ డేటా వాటి స్థానిక, రేఖీయ మరియు ప్రాంతీయ రూపాల ద్వారా వర్గీకరించబడతాయి (Fig. 4.1).

$\hspace{2cm}$ బాక్స్ 4.1 : స్పేషియల్ మరియు నాన్-స్పేషియల్ డేటా

జియోగ్రాఫిక్ డేటాబేస్ : డేటాబేస్లో లక్షణాలు మరియు వాటి విలువ లేదా తరగతి ఉంటాయి. ఎడమవైపు ఉన్న నాన్-స్పేషియల్ డేటా సైకిల్ భాగాలను ప్రదర్శిస్తుంది, అవి ఎక్కడైనా ఉండవచ్చు. కుడివైపు ఉన్న డేటా రికార్డ్ స్పేషియల్ ఎందుకంటే లక్షణాలలో ఒకటి, వివిధ రాష్ట్రాల పేరు, ఇవి మ్యాప్లో ఖచ్చితమైన స్థానాలను కలిగి ఉంటాయి. ఈ డేటాను జిఐఎస్లో ఉపయోగించవచ్చు.

Fig. 4.1 : పాయింట్, లైన్ మరియు ఏరియా ఫీచర్

ఈ డేటా రూపాలు సాధారణంగా అంగీకరించబడిన మరియు సరిగ్గా నిర్వచించబడిన కోఆర్డినేట్ సిస్టమ్కు రేఖాగణితంగా నమోదు చేయబడాలి మరియు కోడ్ చేయబడాలి, తద్వారా అవి జిఐఎస్ యొక్క అంతర్గత డేటాబేస్ నిర్మాణంలో నిల్వ చేయబడతాయి. మరోవైపు, స్పేషియల్ డేటాను వివరించే డేటాను నాన్-స్పేషియల్ లేదా అట్రిబ్యూట్ డేటా అంటారు. స్పేషియల్ డేటా స్పేషియల్ లేదా జియోగ్రాఫికల్ ఇన్ఫర్మేషన్ సిస్టమ్లో అత్యంత ముఖ్యమైన పూర్వాపేక్ష. జిఐఎస్ కోర్లో, దీనిని అనేక విధాలుగా నిర్మించవచ్చు. ఇవి :

• డేటా సరఫరాదారు నుండి డిజిటల్ రూపంలో డేటాను పొందండి
• ఇప్పటికే ఉన్న అనలాగ్ డేటాను డిజిటైజ్ చేయండి
• భౌగోళిక ఎంటిటీల యొక్క స్వంత సర్వేలను నిర్వహించండి.

జిఐఎస్ అప్లికేషన్ కోసం భౌగోళిక డేటా యొక్క మూలం యొక్క ఎంపిక, అయితే, ఎక్కువగా పాలించబడుతుంది:

• అప్లికేషన్ ప్రాంతం స్వయంగా
• అందుబాటులో ఉన్న బడ్జెట్, మరియు
• డేటా నిర్మాణం రకం, అనగా వెక్టర్/రాస్టర్.

చాలా మంది వినియోగదారులకు, స్పేషియల్ డేటా యొక్క అత్యంత సాధారణ మూలం హార్డ్ కాపీ (కాగితం) లేదా సాఫ్ట్ కాపీ రూపంలో (డిజిటల్) టోపోగ్రాఫికల్ లేదా థీమాటిక్ మ్యాప్లు. అన్ని అటువంటి మ్యాప్లు ఈ క్రింది వాటి ద్వారా వర్గీకరించబడతాయి:

• మ్యాప్ మరియు అది ప్రతిబింబించే ఉపరితలం మధ్య సంబంధాన్ని అందించే ఒక ఖచ్చితమైన స్కేల్,
• మ్యాప్ చేయబడిన ఎంటిటీల లక్షణాలను నిర్వచించే చిహ్నాలు మరియు రంగుల ఉపయోగం, మరియు
• భూమి ఉపరితలంపై ఎంటిటీల స్థానాన్ని నిర్వచించే అంగీకరించబడిన కోఆర్డినేట్ సిస్టమ్.

మాన్యువల్ పద్ధతులపై జిఐఎస్ యొక్క ప్రయోజనాలు

భౌగోళిక సమాచారం యొక్క కమ్యూనికేషన్ యొక్క గ్రాఫిక్ మాధ్యమం మరియు రేఖాగణిత విశ్వసనీయతను కలిగి ఉన్న మ్యాప్లు, ఈ క్రింది పరిమితులతో వారసత్వంగా ఉన్నాయి:

(i) మ్యాప్ సమాచారం ఒక నిర్దిష్ట మార్గంలో ప్రాసెస్ చేయబడి ప్రదర్శించబడుతుంది.

(ii) ఒక మ్యాప్ ఒకటి లేదా ఒకటి కంటే ఎక్కువ ముందే నిర్ణయించబడిన థీమ్లను చూపుతుంది.

(iii) మ్యాప్లపై చిత్రీకరించబడిన సమాచారంలో మార్పు కొత్త మ్యాప్ను గీయడం అవసరం.

దీనికి విరుద్ధంగా, జిఐఎస్ వేరు డేటా నిల్వ మరియు ప్రదర్శన యొక్క అంతర్గత ప్రయోజనాలను కలిగి ఉంటుంది. ఇది డేటాను అనేక విధాలుగా చూడటానికి మరియు ప్రదర్శించడానికి ఎంపికలను కూడా అందిస్తుంది. జిఐఎస్ యొక్క ఈ క్రింది ప్రయోజనాలు ప్రస్తావించదగినవి:

1. వినియోగదారులు ప్రదర్శించబడిన స్పేషియల్ ఫీచర్లను విచారించవచ్చు మరియు విశ్లేషణ కోసం సంబంధిత అట్రిబ్యూట్ సమాచారాన్ని తిరిగి పొందవచ్చు.
2. అట్రిబ్యూట్ డేటాను ప్రశ్నించడం లేదా విశ్లేషించడం ద్వారా మ్యాప్లను గీయవచ్చు.
3. కొత్త సమాచార సెట్లను రూపొందించడానికి ఇంటిగ్రేటెడ్ డేటాబేస్పై స్పేషియల్ ఆపరేషన్లు (పాలిగాన్ ఓవర్లే లేదా బఫరింగ్) వర్తించవచ్చు.
4. వివిధ అంశాల అట్రిబ్యూట్ డేటాను షేర్డ్ లొకేషన్ కోడ్ ద్వారా ఒకదానితో ఒకటి అనుబంధించవచ్చు.

జిఐఎస్ యొక్క భాగాలు

జియోగ్రాఫికల్ ఇన్ఫర్మేషన్ సిస్టమ్ యొక్క ముఖ్యమైన భాగాలు ఈ క్రింది వాటిని కలిగి ఉంటాయి: (a) హార్డ్వేర్ (b) సాఫ్ట్వేర్ (c) డేటా (d) ప్రజలు (e) విధానాలు

జిఐఎస్ యొక్క వివిధ భాగాలు Fig. 4.2లో చూపబడ్డాయి.

హార్డ్వేర్

అధ్యాయం 4లో చర్చించినట్లుగా, జిఐఎస్ మూడు ప్రధాన భాగాలను కలిగి ఉంది:

• ప్రాసెసింగ్, నిల్వ, ప్రదర్శన మరియు ఇన్పుట్ మరియు అవుట్పుట్ ఉప-సిస్టమ్లను కలిగి ఉన్న హార్డ్వేర్.
• డేటా ఎంట్రీ, ఎడిటింగ్, నిర్వహణ, విశ్లేషణ, రూపాంతరణ, నిర్వహణ, డేటా ప్రదర్శన మరియు అవుట్పుట్ కోసం సాఫ్ట్వేర్ మాడ్యూల్స్.
• డేటా ఆర్గనైజేషన్ యొక్క సంరక్షణ కోసం డేటాబేస్ మేనేజ్మెంట్ సిస్టమ్.

సాఫ్ట్వేర్

ఈ క్రింది ఫంక్షనల్ మాడ్యూళ్లతో కూడిన అప్లికేషన్ సాఫ్ట్వేర్ జిఐఎస్ కోసం ముఖ్యమైన పూర్వాపేక్ష:

• డేటా ఎంట్రీ, ఎడిటింగ్ మరియు నిర్వహణకు సంబంధించిన సాఫ్ట్వేర్
• విశ్లేషణ/రూపాంతరణ/నిర్వహణకు సంబంధించిన సాఫ్ట్వేర్
• డేటా ప్రదర్శన మరియు అవుట్పుట్కు సంబంధించిన సాఫ్ట్వేర్.

డేటా

స్పేషియల్ డేటా మరియు సంబంధిత టాబ్యులర్ డేటా జిఐఎస్ యొక్క బ్యాక్బోన్. ఇప్పటికే ఉన్న డేటాను సరఫరాదారు నుండి పొందవచ్చు లేదా కొత్త డేటాను వినియోగదారు చేత ఇన్-హౌస్లో సృష్టించబడవచ్చు/సేకరించబడవచ్చు. డిజిటల్ మ్యాప్ జిఐఎస్ కోసం ప్రాథమిక డేటా ఇన్పుట్ను ఏర్పరుస్తుంది. మ్యాప్ ఆబ్జెక్ట్లకు సంబంధించిన టాబ్యులర్ డేటాను డిజిటల్ డేటాకు జోడించవచ్చు. జిఐఎస్ స్పేషియల్ డేటాను ఇతర డేటా వనరులతో ఏకీకృతం చేస్తుంది మరియు డిబిఎంఎస్ను కూడా ఉపయోగించవచ్చు.

ప్రజలు

జిఐఎస్ వినియోగదారులు హార్డ్వేర్ మరియు సాఫ్ట్వేర్ ఇంజనీర్ల నుండి వనరులు మరియు పర్యావరణ శాస్త్రవేత్తలు, విధాన రూపకర్తలు మరియు పర్యవేక్షణ మరియు అమలు చేసే ఏజెన్సీల వరకు విస్తృత శ్రేణిని కలిగి ఉన్నారు. ప్రజల యొక్క ఈ క్రాస్-సెక్షన్ నిర్ణయ మద్దతు వ్యవస్థను రూపొందించడానికి మరియు నిజ సమయ సమస్యలను పరిష్కరించడానికి జిఐఎస్ను ఉపయోగిస్తుంది.

విధానాలు

డేటాను ఎలా తిరిగి పొందాలి, సిస్టమ్లోకి ఇన్పుట్ చేయాలి, నిల్వ చేయాలి, నిర్వహించాలి, రూపాంతరం చేయాలి, విశ్లేషించాలి మరియు చివరికి ఫైనల్ అవుట్పుట్లో ప్రదర్శించాలి వంటి విధానాలు ఇందులో ఉంటాయి.

Fig. 4.2 : జిఐఎస్ యొక్క ప్రాథమిక భాగాలు

స్పేషియల్ డేటా ఫార్మాట్లు

స్పేషియల్ డేటా రాస్టర్ మరియు వెక్టర్ డేటా ఫార్మాట్లలో ప్రాతినిధ్యం వహిస్తాయి:

రాస్టర్ డేటా ఫార్మాట్

రాస్టర్ డేటా గ్రాఫిక్ ఫీచర్ను చతురస్రాల గ్రిడ్ల నమూనాగా సూచిస్తుంది, అయితే వెక్టర్ డేటా ఆబ్జెక్ట్ను నిర్దిష్ట పాయింట్ల మధ్య గీసిన రేఖల సమితిగా సూచిస్తుంది. ఒక కాగితంపై వికర్ణంగా గీసిన రేఖను పరిగణించండి. రాస్టర్ ఫైల్ ఈ చిత్రాన్ని కాగితాన్ని సెల్స్ అని పిలువబడే గ్రాఫ్ పేపర్ షీట్ వలె చిన్న దీర్ఘచతురస్రాల మాత్రికగా ఉపవిభజించడం ద్వారా సూచిస్తుంది. ప్రతి సెల్కు డేటా ఫైల్లో ఒక స్థానం కేటాయించబడుతుంది మరియు ఆ స్థానంలోని లక్షణం ఆధారంగా విలువ ఇవ్వబడుతుంది. దాని వరుస మరియు కాలమ్ కోఆర్డినేట్ల ద్వారా ఏదైనా వ్యక్తిగత పిక్సెల్ను గుర్తించవచ్చు (Fig. 4.3). ఈ డేటా ప్రాతినిధ్యం వినియోగదారుని అసలు చిత్రాన్ని సులభంగా పునర్నిర్మించడానికి లేదా విజువలైజ్ చేయడానికి అనుమతిస్తుంది.

Fig. 4.3 : గ్రిడ్ కోసం సాధారణ నిర్మాణం

సెల్ పరిమాణం మరియు సెల్ల సంఖ్య మధ్య సంబంధం రాస్టర్ యొక్క రిజల్యూషన్గా వ్యక్తీకరించబడుతుంది. రాస్టర్ ఫార్మాట్లోని డేటాపై గ్రిడ్ పరిమాణం యొక్క ప్రభావం Fig. 4.4లో వివరించబడింది.

Fig. 4.4 : రాస్టర్ ఫార్మాట్లోని డేటాపై గ్రిడ్ పరిమాణం యొక్క ప్రభావం

రాస్టర్ ఫైల్ ఫార్మాట్లు చాలా తరచుగా ఈ క్రింది కార్యకలాపాల కోసం ఉపయోగించబడతాయి:

• ఎరియల్ ఫోటోగ్రాఫ్లు, ఉపగ్రహ చిత్రాలు, స్కాన్ చేయబడిన కాగితం మ్యాప్లు మొదలైన వాటి డిజిటల్ ప్రాతినిధ్యాల కోసం.
• ఖర్చులు తగ్గించాల్సినప్పుడు.
• మ్యాప్కు వ్యక్తిగత మ్యాప్ ఫీచర్ల విశ్లేషణ అవసరం లేనప్పుడు.
• “బ్యాక్డ్రాప్” మ్యాప్లు అవసరమైనప్పుడు.

వెక్టర్ డేటా ఫార్మాట్

అదే వికర్ణ రేఖ యొక్క వెక్టర్ ప్రాతినిధ్యం దాని ప్రారంభ మరియు ముగింపు పాయింట్ల కోఆర్డినేట్లను రికార్డ్ చేయడం ద్వారా రేఖ యొక్క స్థానాన్ని రికార్డ్ చేస్తుంది. ప్రతి పాయింట్ రెండు లేదా మూడు సంఖ్యలుగా వ్యక్తీకరించబడుతుంది (ప్రాతినిధ్యం $2 \mathrm{D}$ లేదా $3 \mathrm{D}$, తరచుగా $\mathrm{X}, \mathrm{Y}$ లేదా $\mathrm{X}, \mathrm{Y}, \mathrm{Z}$ కోఆర్డినేట్లు అని పిలువబడేది) (Fig. 4.5). మొదటి సంఖ్య, $\mathrm{X}$, పాయింట్ మరియు కాగితం యొక్క ఎడమ వైపు మధ్య దూరం; $\mathrm{Y}$, పాయింట్ మరియు కాగితం యొక్క దిగువ భాగం మధ్య దూరం; $\mathrm{Z}$, కాగితం పైన లేదా క్రింద పాయింట్ ఎలివేషన్. కొలిచిన పాయింట్లను కలపడం వెక్టర్ను ఏర్పరుస్తుంది.

Fig. 4.5 : వెక్టర్ డేటా మోడల్ కోఆర్డినేట్ జతల చుట్టూ ఆధారపడి ఉంటుంది

వెక్టర్ డేటా మోడల్ వాటి నిజమైన (భూమి) కోఆర్డినేట్ల ద్వారా నిల్వ చేయబడిన పాయింట్లను ఉపయోగిస్తుంది. ఇక్కడ రేఖలు మరియు ప్రాంతాలు క్రమంలో పాయింట్ల క్రమం నుండి నిర్మించబడతాయి. పాయింట్ల ఆర్డరింగ్కు రేఖలకు దిశ ఉంటుంది. పాలిగాన్లను పాయింట్లు లేదా రేఖల నుండి నిర్మించవచ్చు