دقت و صحت داده ها در GIS

میزان دقت و صحت داده ها از مهمترین عوامل کنترل کننده مدلهای خروجی محسوب میگردد، که خود به عوامل متعددی دیگری مانند: ماهیت مشاهدات، نحوه اخذ، ورود و ویراستاری داده ها و حتی محیطهای نرم افزاری و سخت افزاری مربوط می گردد. به جز میزان مقیاس، عوامل دیگری نیز صحت پدیده های ثبت شده بر روی هر نقشهای را متاثر میسازند. از جمله این عوامل میتوان به کیفیت منابع، مهارت کارتوگراف، ابزار طراحی مدل، نحوه اندازه گیری مشاهدات و چگونگی نمایش مدلها اشاره نمود. بعضی از شاخص های اندازه گیری میزان دقت و صحت، عبارت اند از:

  • دقت مطلق،
  • دقت نسبی،
  • دقت داده های توصیفی،
  • دقت بهنگام بودن داده ها،

شاخص دقت مطلق، به همبستگی موقعیت دقیق یک پدیده بر روی نقشه و معادل واقعی آن در روی زمین بستگی دارد. بهعنوان مثال، اندازه دقیق مقادیر مختصات و ارتفاع دقیق یک گوشه از ساختمان که توسط مهندسان نقشه برداری مورد نظر است، همان دقت مطلق است، که در نقشه های ملکی مطرح است. اما دقت نسبی به مفهوم جابجایی بین دو نقطه بر روی نقشه (عمدتا از نظر فاصله و زاویه) نسبت به جابجایی همان دو نقطه در روی زمین اطلاق میشود. این میزان از دقت نسبت به نقاط کنترل زمینی اعمال میگردد. کاربرانی که با داده هایی به مقیاس متوسط سروکار داشته باشند، میتوانند به این میزان دقت بسنده نمایند.

دقت در داده های توصیفی بسته به صحت مشاهدات جمع آوری شده در پایگاه اطلاعاتی دارد، که در نهایت به عوارض گرافیکی موجود در نقشه ها متصل و مرتبط میشود؛ برای مثال، در یک نقشۀ رقومی طبفه بندی شده بارش، طراحی شده برای یک منطقۀ خاص، میزان دقت بسته به کیفیت داده های جمع آوری شدهای است که در پایگاه اطلاعاتی گرد آمده است. مسلما خطای باران سنجها در هنگام اخذ مشاهدات در مدل نهایی منعکس خواهد شد. اما جدیدبودن داده های جمع آوری شده دقتی را فراهم می آورد که به دقت بهنگام بودن معروف است. این میزان دقت بسته به نیاز و مهارت متخصص پایگاه اطلاعات و هزینه های مصرف شده، متغیر مینماید؛ چرا که همواره یافتن اطلاعات جدید آسان نیست. باید اذعان داشت که هیچ نقشه ای نمیتواند خالی از خطا باشد و در صورت توجه به عواملی نظیر انگیزه، مهارت، نیاز، سطح فناوری و هدف متخصصان در تولید نقشه ها، میزان دقت و مقادیر خطای موجود نیز متغیر خواهد بود. با توجه به رابطۀ ریاضی زیر میتوان خطاهای دهگانه در نقشه های رقومی را به صورت تراکمی محاسبه نمود.

E = f ( f ) + f (I) + f (c) + f (d) + f (a) + f (m) + f ( p) + f (rms) + f (mp) + u

در رابطۀ فوق:

f نشان دهنده خطای حاصل از تبدیل زمین کروی شکل (Spheroid) به حالت دوبعدی و میزان مسطح شدگی آن است.

I بیانگر دقت اندازه گیری موقعیتهای مکانی است که به نوع و ماهیت سیستم بیضوی زمین (Ellipsoid) مربوط میشود.

c نشانگر دقت کارتوگرافیکی است.

d نشاندهنده خطای ترسیم پدیده ها و پهنای قلم ثبات است.

a مبین خطای حاصل از تبدیل داده های کاغذی به رقومی است که از طریق دستگاه رقومگری ممکن است وارد شود.

m نشاندهنده خطای ایجاد شده از قابلیت داده های کاغذی است که در اغلب موارد به دلیل تغییر فیزیکی نقشه ها (مانند چین و چروک برداشتن و کشیدگی نقشه ها) ناشی از شرایط محیطی و مصرف غیر استاندارد اعمال میگردد.

p خطای حاصل از فرایندهای رقومگری است که معمولا مربوط به نحوه استفاده کارتوگراف از ماوس رقومگری مربوط میشود.

rms نشاندهنده خطای تثبیت نقشه به موقعیتهای مکانی واقعی و یا به اصطلاح زمین- مرجع نمودن نقشه هاست که به ریشۀ دوم متوسط خطای مجاز معروف است.

mp نشاندهنده خطای حاصل از کامپیوتر در هنگام تبدیل و ذخیرهنمودن سیستم مختصات مرجع به دلیل گردنمودن اعداد حاصل میآید.

u بیانگر خطای غیرقابل پیشبینی است که احتمال دارد به هر دلیل ناشناختهای بر مجموعۀ خطاها اضافه گردد.

در مواقعیکه گزارش دقیقی در مورد کیفیت داده ها در دست نهباشد، متخصص GIS میتواند با توجه به سؤالات تنظیم شده در زیر داده های خود را ارزیابی نماید:

  • قدمت داده ها چقدر است؟
  • مآخذ داده ها کجاست؟
  • در اصل داده ها در چه فرمتی تولید شدهاند؟
  • محدوده گسترش جغرافیایی داده ها تا کجاست؟
  • با چه مقیاس اولیهای داده ها رقومی گشته اند؟
  • چه نوع سیستمهای تصویری و مختصات بر داده ها اعمال شده اند؟
  • میزان تراکم مشاهدات با هدف تولید مدلها در چه حدی بوده است؟
  • صحت داده های مکانی و توصیفی چگونه است؟
  • آیا نقشه ها از نظر کارتوگرافی به صورت منطقی طراحی شده اند؟
  • آیا داده های موجود با توجه به اهداف پروژه در دست اجرا متناسب به نظر میرسند؟
  • روشهای کنترل داده ها چگونه بوده است؟
  • چگونه داده ها تجمیع و تلفیق شده اند؟
  • درجۀ اعتبار تهیه کننده داده ها در چه حدی است؟

با توجه به موارد بالا، به آسانی می توان درک نمود که از طرق مختلف احتمال ورود انواع خطا ها به محیط GIS وجود دارد). به عنوان مثال، از خطاهای شناخته شده میتوان به سه نوع خطای عدم تطبیق لبه های نقشه ها (Edge Matching) ،جابه جایی در موقعیت اتصال لایه ها (Distortion)،و عدم بسته شدن کامل پلیگونها (Sliver Polygons) اشاره نمود که هنگام تبدیل داده های آنالوگ به فرمت رقومی ایجاد میشود. تا زمانیکه متخصص مربوط درک دقیقی از میزان دقت و صحت داده های حاصل نداشته باشد، استانداردهای مطلوب در کسب نتایج نهایی متناسب با هدف متخصصان محقق نخواهد بود.

منبع: جزوه “کاربرد GIS در برنامه ریزی شهری و منطقه ای”، دکتر علی اکبر رسولی، سازمان شهرداری ها و دهیاری های کشور، وزارت کشور

مطالب مرتبط

نظر بدهید

نشانی ایمیل شما منتشر نخواهد شد. بخش‌های موردنیاز علامت‌گذاری شده‌اند *