Coğrafi Bilgi Sistemleri’nde Mekânsal Analizler

Coğrafi Bilgi Sistemleri'nin en güçlü yanı mekânsal analizlerdir. Mekânsal analiz, dünya üzerinde coğrafi bir konuma sahip herhangi bir alan içerisindeki doğal ve beşeri tüm unsurlar üzerinde gerçekleştirilebilen, bu unsurlara ait sayısal ya da sözel tüm verileri değerlendirme ve bu veriler üzerinden yeni veriler üretme olayıdır. Mekânsal analizler, Coğrafi Bilgi Sistemleri'nin en önemli avantajlarından biri olan ve oldukça yoğun bir şekilde kullanılan fonksiyonlarındandır. Mekânsal analizlerde raster ve vektör veri formatları ayrı ayrı ya da birlikte kullanılabilmektedir. Başlıca mekânsal analiz türleri ve alt türleri şunladır:

Çakıştırma Analizleri

Raster verilerin çakıştırılması: Veri tabanında yer alan raster veri formatındaki katmanlar çakıştırılmaktadır. Matematiksel işlemlerle iki veya daha fazla raster veri formatından oluşan katmanlar, tek tek hücre (cell) bazlı olarak değerlendirilir ve birleştirilir.

Vektör verilerin çakıştırılması: Vektör verilerin çakıştırılması, veri tabanında ayrı olarak bulunan vektörel veri tabanlarını hem birleştirebilmekte hem de kesiştirebilmektedir. Ortaya çıkan yeni katmanlar, birleştirildikleri diğer katmanlara ait tüm öznitelikleri barındırmaktadır. Vektör verilerin birleştirilmesi üç şekilde olmaktadır: a) Nokta şeklindeki verilerin alan şeklindeki vektör verilerle çakıştırılması. b) Çizgi şeklindeki vektör verilerin alan şeklindeki vektör verilerle çakıştırılması. c) Alan şeklindeki vektör verilerin alan şeklindeki vektör verilerle çakıştırılması.

Yakınlık Analizleri

Tampon bölge analizleri: Tampon bölge analizinde, veri tabanına nokta, çizgi veya alan olarak tanımlanmış merkezler temel alınarak, bu merkezlere belirlenen yarıçap içerisinde bir tampon bölge oluşturulur.

Nokta merkezli yakınlık analizleri: Veri tabanına nokta veri olarak kaydedilmiş merkezler temel alınarak, belirlenen yarıçapta bir tampon bölgenin oluşturulduğu analiz türüdür. Oluşturulan tampon, genellikle dairesel olarak hesaplanmakta ve grafiksel olarak gösterilmektedir.

Çizgi merkezli yakınlık analizleri: Bu uygulama ile çizgi veri formatındaki unsurun çevresinde belirlenen mesafelerde, istenilen detayların var olup olmadığı belirlenmektedir.

Alan merkezli yakınlık analizleri: Alan merkezli yakınlık analizleri, nokta merkezli yakınlık analizleri ile aynı şekilde işlemektedir. Belirlenen mesafeler doğrultusunda alanı sınırlandıran sınır çizgisinin çevresinde, onu dört bir yandan paralel olarak çeviren yeni alanlar oluşturulabilmektedir. Alan merkezli yakınlık analizlerinde mesafeler kuş uçuşu olarak hesaplanmaktadır.

Thiessen poligonları: Bu yöntemde nokta merkezlerin açıortayları göz önünde bulundurularak hesaplamalar yapılmaktadır. Aslında bu yöntem, merkez nokta ve çevresindeki noktaların değişkenlerini göz önünde bulundurarak enterpolasyon yöntemiyle düzensiz çokgenler oluşturmaktadır.

Yoğunluk Analizleri

Kernel yoğunluk analizi: Kernel yoğunluk analizi değişken verilerin yoğunluğunu belirlemek için kullanılan istatistiksel bir yöntemdir. Belirli bir yarıçapa sahip dairenin içinde kalan noktaların yoğunluğunu ifade etmektedir.

Nokta yoğunluk analizi: Nokta yoğunluk analizi herhangi bir alan belirlemeden, var olan nokta verilerin kullanılarak bir yoğunluk yüzeyi oluşturulmasıdır. Nokta yoğunluk analizinde, mekâna bağlı rastlantısallık teorisine göre noktaların belirli bir düzen gösterip göstermediğine bakılır ve her bir hücre (piksel) içerisinde bulunan nokta sayısı değerlendirilerek yoğunluk ortaya konur.

Çizgi yoğunluk analizi: Çizgi yoğunluk analizi, nokta yoğunluk analizi ile aynı şekilde işlemektedir. Bu analizde kaynak veri noktalar yerine çizgilerden oluşmaktadır.

Ağ (Network) Analizleri

Güzergâh (Rota) belirleme analizleri: Kapasite, maliyet ve engelleyici faktörler göz önünde bulundurularak, en uygun rotaların belirlenmesinde kullanılmaktadır.

En yakın tesis belirleme analizi: Acil bir durumla karşılaşıldığında güvenlik noktaları, itfaiye, hastane gibi hayati önem taşıyan kamu tesislerine en kısa sürede ve en kısa yoldan ulaşılması için kullanılan analizdir.

Hizmet alanı belirleme analizi: Herhangi bir hizmet merkezinin, var olan ulaşım güzergâhlarını kullanarak hangi mesafeler içerisinde en etkili ve hızlı hizmet verebileceğini, yani hizmet merkezinin etkili olduğu alanları belirleme işlemidir.

Yer tahsisi analizi: Ağ üzerinde bulunan belirli noktalara en yakın yerlerin belirlenerek ihtiyaçlara yönelik olarak tahsis edilme işlemidir.

Sayısal Yüzey Analizleri

Eğim analizi: Sayısal hâle getirilmiş raster veri formatındaki bir topoğrafya yüzeyinin, yatay ile yaptığı açıyı derece ya da yüzde olarak hesaplayan analizdir.

Bakı analizi: Topoğrafya yüzeyindeki bir noktanın, o noktaya teğet geçtiği varsayılan düzleme baktığı yönün açı cinsinden değerini hesaplayan analizdir.

Hacim analizi: Raster veya vektör veri yapısını kullanarak, düzensiz üçgenler (TIN) ya da sayısal yükselti modelleri (DEM) üzerinden, belirlenen bir yüzeyin uzun ve kısa eksenleri gibi iki boyutlu verileri ile o yüzeye ait derinlik ya da yükseklik verilerinin (bkz: üçüncü boyut) yardımıyla hacim hesaplarının yapıldığı analizdir.

Profil çıkarma: Yazılımlar yardımıyla, doğrusal olarak iki nokta arasında uzanan yüzeylerin yükseklik ve mesafe bilgilerini kullanarak grafiksel olarak bu iki nokta arasındaki alanın kesitinin çıkarıldığı analizdir.

Görünürlük analizi: Yeryüzünde belirlenen herhangi iki nokta arasında kalan mesafe içerisinde görünen ve görünmeyen noktaları belirlemek amacıyla yapılan analizdir.

Gölgeleme analizi: Gölgeleme analizi, sayısal yükselti modeli (DEM) kullanılarak belirli bir açıdan gelen ışık kaynağına göre arazinin üç boyutlu olarak modellenmesidir.

İzohips oluşturma: Sayısal yükselti modelleri (DEM) üzerinden, eş yükselti eğrisi de denilen ve aynı yükseklikteki noktaları birleştiren çizgilerin elde edildiği analizdir.