هـ5341_ قسم الجغرافيا _ جامعة الملك سعود _ ناصر محمد سلمى . / د. أ_ األساس في نظم المعلومات الجغرافية

:بناء قواعد البيانات الجغرافية

معد عرف قواعد البيانات الجغرافية على أنها وعاء ت يحتوي على مجموعة من البيانات المكانية والوصفية ذات العالقة ببعضها تسمح للمستخدم بخزنها واسترجاعها

. وتحليلها وعرضها بناء على الهدف المطلوب من تطبيقها وتتكون قواعد البيانات الجغرافية من مجموعة من العناصر

التي تحتوي Feature Datasetمثل مجموعة المعالم أنواع . األخرى الداخلة في الدراسة لفاتوعة العلى مجم

وهى عبارة عن Type of Feature classesالمعالم مجموعة من الطبقات للظواهر الجغرافية في شكل رموز نقطية وخطية ومساحية باإلضافة إلى مجموعات متعددة من

ومجموعة الشبكات يةالجداول واألسماء واألشكال األرضوالطبولوجيا التي تبين العالقة بين تلك الظواهر باإلضافة إلى البيانات الخلوية سواء في شكل مرئيات فضائية أو صور

.جوية

:قواعد البيانات الجغرافية مكونات تتكون قواعد البيانات الجغرافية من نوعين من

ان البيانات هما البيانات المكانية التي تعكس المكSpatial Data وتأتي هذه البيانات في شكل خرائط

طبوغرافية وجغرافية وموضوعية وخرائط المدن باإلضافة إلى المرئيات الفضائية والصور الجوية والمخططات والرفوعات

(. المكان ) المساحية وغيرها من البيانات التي تمثل الموقع أما النوع الثاني من البيانات فهو البيانات الوصفية التي

تويات أو مكونات البيانات المكانية وتأتي في تصف مح Descriptiveشكل جداول إحصائية أو بينات وصفية

هـ5341_ قسم الجغرافيا _ جامعة الملك سعود _ ناصر محمد سلمى . / د. أ_ األساس في نظم المعلومات الجغرافية

Data . وتتميز قواعد البيانات الجغرافية بتمكينالمستخدم من الربط بين تلك المكونات الوصفية والمكان

. الذي تتواجد فيه على خريطة األساس إلى أربعة الهيكلة يث ويمكن تقسيم البيانات الجغرافية من ح

أقسام فهناك قواعد البيانات الهرمية التي تظهر فيها (1

البيانات حسب أهميتها بشكل هرمي يرتبط فيها البيانات بناء على عالقة عنصر واحد بعدة عناصر ولكنها التصلح لربط مجموعة من العناصر بمجموعة من العناصر األخرى ،

. انتشاره ولهذا السبب انحسر استخدامها وقل

وهناك قواعد البيانات الشبكية وهى أكثر تعقيدًا من (2سابقتها نظرًا إلمكانية ربط عدة عناصر بعدة عناصر مما

أكثر تعقيدًا وتتطلب خبرة جيدة من قبل واعديجعل تلك القالمستخدم لذلك اقتصر استخدامها على فئة معينة في نظم

. المعلومات الجغرافية

لبيانات العالئقية المرتبطة بالعالقات وهناك قواعد ا (3الجبرية التي تربط العالقات فيما بينها وفق عالقة الكل مع

يتم ( ID) الكل على أن يكون لكل معلومة رمز تعريفي االعتماد علية عند البحث أو التساؤل داخل ذلك النوع من قواعد البيانات الجغرافية ولهذا النوع من القواعد فوائد عديدة في إدارة البيانات مع بعض القصور الذي أدى إلى تبني مفهوم

. قواعد البيانات الهدفية

وهناك قواعد البيانات الهدفية التي تقوم على أساس (4التوجيه الهدفي للتخزين والمعالجة واالستعالم كما يراها

هـ5341_ قسم الجغرافيا _ جامعة الملك سعود _ ناصر محمد سلمى . / د. أ_ األساس في نظم المعلومات الجغرافية

المستخدم في الواقع حسب ما لها من خصائص ووظائف .وسلوك

:نظم المعلومات الجغرافية مراحل بناء قواعد

يعتمد بناء قاعدة البيانات الجغرافية على الهدف ، ويمر البناء بعدة مراحل البناءالرئيسي المراد تحقيقه من

:على النحو التالي :تحليل االحتياجات وتحديد المتطلبات (1

وتعتبر هذه المرحلة مهمه عند تصميم قواعد البيانات الجغرافية حيث يتطلب األمر أن يعكس التحليل المكتبي

وتتطلب . المتطلبات الالزمة لبناء قاعدة البيانات الجغرافية هذه المرحلة تحديد الهدف المطلوب من النظام بحيث

المعنيةدارة باإليشمل تحديد األهداف األساسية المناطة وكذلك الهيكل اإلداري للمؤسسة أو اإلدارة بالنظام

الحكومية المعنية واألقسام اإلدارية التي تتكون منها والجوانب المطلوب تحقيقها من كل إدارة والبيانات التابعة

اإلدارات وتحديد خريطة األساس بينلكل إدارة والعالقة مين الالزمة لخدمة كل اإلدارات وتحديد احتياجات المستخد

وجمع كل البيانات المكانية والوصفية التابعه لكل إدارة باإلضافة لما لديها من نماذج وأشكال وتقارير وتحديد الجوانب المشتركة بين اإلدارات والتعرف على المستخدمين ونوع الصالحيات المعطاه لكل مستخدم وبناء ما يسمى ب

Data Matrix فيها ك ر التي تحدد نوع البيانات التي تشت .كل اإلدارات المعنية

:تصميم قاعدة البيانات الجغرافية (2

تعتبر تلك المرحلة من أهم المراحل للقيام بتطبيق أي مشروع :وتعتمد على ثالث مراحل . في نظم المعلومات الجغرافية

هـ5341_ قسم الجغرافيا _ جامعة الملك سعود _ ناصر محمد سلمى . / د. أ_ األساس في نظم المعلومات الجغرافية

: التصميم التصوري لقاعدة البيانات الجغرافية ( أتركز تلك المرحلة على تحديد االحتياجات المطلوبة

التي ستوظف نظم أو اإلدارة الحكومية للمؤسسة المعلومات الجغرافية لخدمة أهدافها ومعرفة االهداف والمتطلبات المطلوب تحقيقها ، ومن خاللها يتم تحديد عدد الطبقات الجغرافية المطلوبة والبيانات الوصفية

ضافة إلى تحديد الحقول المطلوبة التالبعة لها باإلوفي هذه المرحلة . والبيانات المكانية والوصفية الالزمة

المناسب والمسقط تم تحديد المرجع الجغرافيأيضًا يالمناسب باإلضافة إلى تحديد نوع الخريطة المطلوبة

.ومقياس رسمها

:التصميم المنطقي لقاعدة البيانات الجغرافية ( برحلة تحديد المجموعات المعلوماتية يتم في هذه الم

الداخلة في الدراسة ووضعها في مجموعات مستقلة Feature Dataset الطبقات على يحتوي كل منهاوكذلك Feature Classesالجغرافية ذات العالقة

العالقة المكانية بين الظواهر الجغرافية عن طريق تحديد والعالقة بين تلك الطبقات Topologyمفهوم

والعناصر الجغرافية التي تحتويها عن طريق مفهوم Relationships واختيار نظام االحداثيات

وتوظيف Coordinate Systemالمطلوب الالزم لبناء خريطة Projectionالمسقط المطلوب

كما ويتم في هذه . األساس والطبقات التابعة لها ت الفعلية الالزم توفرها والجداول المرحلة معرفة البيانا

المطلوبة ونوعية الحقول المعدة إلضافة تلك الجداول يلها على ثعلى قواعد البيانات الجغرافية ومعرفة طرق تم

.الخرائط

هـ5341_ قسم الجغرافيا _ جامعة الملك سعود _ ناصر محمد سلمى . / د. أ_ األساس في نظم المعلومات الجغرافية

:التصميم الفيزيائي لقاعدة البيانات الجغرافية ( ج

يتم في هذه المرحلة تحويل التصميم المنطقي السابق يزيائي وذلك بعمل الهيكل النموذجي إلى تصميم ف

لقاعدة البيانات الجغرافية عن طريق استخدام لغة لتصميم وتحليل األهداف من UMLالنمذجة الموحدة

Tool Caseخالل أدوات هندسة البرامج اآللية ويتطلب Microsoft Visioباالعتماد على برنامج

مجة في لغة البر لدى المستخدم خلفية جيدة وجود ذلك والنمذجة لربط العالقات بين العناصر الجغرافية

.والجداول والبيانات ذات العالقة

:بناء نموذج قاعدة البيانات الجغرافية (3بعد االنتهاء من المرحلة السابقة يتم البناء الحقيقي لقاعدة البيانات الجغرافية المطلوبة وتتطلب تلك المرحلة أن يكون المصمم متمكننًا من تحويل البيانات المبنية

في مرحلة التصميم الفيزيائي السابق ذكرها UMlبلغة Visioإلى قاعدة البيانات الجغرافية باستخدام برنامج

تصدير النتيجة إلى قاعدة البيانات الجغرافية الخاصة و . بأي مشروع

: نواع البيانات الجغرافية إلى ثالثة أوتنقسم قواعد

Personalقواعد بيانات جغرافية شخصية : األول

Geodatabase : قاعدة البيانات الجغرافية الشخصية عبارة عن شكل من

نات الجغرافية تدار عن البيانات األساسية على قواعد البياقد صممت لالستخدام و Microsoft Accessطريق

حادي الذي يستخدم بيانات صغيرة ومحددة في األ

هـ5341_ قسم الجغرافيا _ جامعة الملك سعود _ ناصر محمد سلمى . / د. أ_ األساس في نظم المعلومات الجغرافية

لكل القاعدة مع امكانية التصحيح 2GBالحجم بمقدار لشخص واحد والقراءة لعدد صغير من االستخدام

هذا النوع من القواعد تخزن بياناته عن طريق . الجماعيMicrosoft Windows أو على أقراص بنهايات

.mdb هذا النوع من القواعد أيضًا محدود اإلدارةلكل 522MB -252 بحيث ال تزيد البياناته ما بين

ر قاعدة وإذا أراد المستخدم مساحة أكبر فعليه اختياال File نوع آخر من قواعد البيانات مثل

Geodatabase أو ArcSD Geodatabase

Fileقواعد بيانات جغرافية من نوع : الثاني

Geodatabase تحتوي قاعدة البيانات الجغرافية من هذا النوع على

تحتوي على ملفات متعددة حيثحجم كبير من البيانات سريعة االستجابة ويمكن أن تقيس حجم بيانات كبير قد

وتتكون تلك القواعد من ( 1TRواحد تيرا ) يصل إلى طبقات أو حزم من البيانات تخزن كملفات مستقلة على

وكل مجموعة طبقات يتم التعامل معها كوحدة . الحاسبن يتعامل مع غيره من الملفات واحدة ويمكن لكل ملف أ

وإذا لم يكن لديك خلفية في اختيار قاعدة البيانات . لقواعد الذي تدار المناسبة فعليك اختيار ذلك النوع من ا

ويمكن الكتابة على تلك . بياناته عن طريق نظام الملفات القاعدة من قبل مستخدم واحد على كل طبقة أما القراءة

ويمكن لكل Work Groupفيمكن أن تكون متعددة ويعمل على كل األنواع . تيرا 1ملف ان يخزن إلى حجم

. من قواعد البيانات

هـ5341_ قسم الجغرافيا _ جامعة الملك سعود _ ناصر محمد سلمى . / د. أ_ األساس في نظم المعلومات الجغرافية

SDEمن نوع قواعد بيانات: الثالث

Geodatabase متعددة ذلك النوع من القواعد على اشكال تخزن بيانات

,RDBMS, DB2, Informixمثل RDBMSمن

Oracle, SQL Server وتظهر البيانات على ذلكالنوع من القواعد في شكل جداول مرتبطة مع بعضها البعض وتدار عن طريق قواعد بيانات عالئقية وهى

وتتطلب تقنية . ArcGISاألشكال المتوفرة على برنامج ذلك النوع من القواعد أن يكون الشخص ملمًا إلماماً

,ArcEditorجيدًا بالتعامل معها وهى متواجدة على ArcInfo, ArcGisEngine, ArcGis Server

for Workgroup .

على المستخدم لذلك النوع من القواعد أن ولذلك يكون على دراية بالتعامل مع تلك األنواع من القواعد وأن

نوع قواعد البيانات الجغرافية المناسبة يكون ملماً بتحديد) انات الجغرافية ولماذا إختار ذلك النوع من قواعد البي

بناء على مميزات كل نوع من أنواع تلك القواعد الثالثة وفي معظم األحوال يوصى باستخدام . السابق ذكرها

ArcSDEقاعدة البيانات الجغرافية المسماه

Geodatabase وتحت ذلك المسمى يوجد ثالثة :أنواع من قواعد البيانات الجغرافية على النحو التالي

ArcSDEمن نوع جغرافية قاعدة بيانات( 1

Personal Geodatabase على هذا النوع ArcEditorو ArcInfoيحتوي برنامج

من القواعد حيث يسمح لك ببناء قاعدة بيانات جغرافية أو عمل نسخة SQL Server Expressشخصية على

يمكن ArcCatalogوعن طريق برنامج . منها

هـ5341_ قسم الجغرافيا _ جامعة الملك سعود _ ناصر محمد سلمى . / د. أ_ األساس في نظم المعلومات الجغرافية

( 1)قاعدة البيانات الجغرافية رقم أن يدير لمستخدم ل . ArcSDE Geodatabaseباإلضافة إلى إدارة

ArcSDEمن نوع جغرافية قاعدة بيانات ( 2

Workgroup Geodatabase هذا النوع يسمح لمجموعة من األقسام أن تتعامل مع

SQL Server Expressقاعدة البيانات الجغرافية

Geodatabase على ةمتوفر وهىArcGis Server بشكل ( working groupالعمل الجماعي ) بمستوى ويمكن إدارة هذه القاعدة عن طريق برنامج . متوسط

ArcCatalog .

ArcSDEقاعدة بيانات جغرافية من نوع (3

Enterprise Geodatabase يمكن لهذا النوع من القواعد أن يتعامل مع مجموعة من

والمستخدمة DBMSقواعد البيانات المعروفة تحت في عدد من المؤسسات أو الدوائر الحكومية المختلفة

كنة والمهارة في مولكنها تتطلب الخلفية التخصصية المتالقواعد وإعداد هذا النوع من القواعد التعامل مع تلك

ArcGIS Server Enterpriseمتوفر تحت

ومن المعروف في علم الخرائط ونظم المعلومات أن جميع الظواهر الجغرافية المراد تمثيلها على الجغرافية

الخرائط ستظهر في شكل رموز خطية ، ورموز نقطية أو موضعية ، ورموز مساحية ، باإلضافة إلى الكتابة ، ثم تبنى هذه العناصر مع غيرها في قواعد بيانات جغرافية تحاكي

.بعضها بعضا

هـ5341_ قسم الجغرافيا _ جامعة الملك سعود _ ناصر محمد سلمى . / د. أ_ األساس في نظم المعلومات الجغرافية

لك وبناء على هذه المعلومة فمن الضروري تجهيز تالملفات على أحد برامج نظم المعلومات الجغرافية المعروف

ويتضمن التجهيز توحيد الملفات Catalogue Arcسم باالمعنية بالمسقط المناسب والمقياس المناسب ونظام

مع ضرورة دراسة مصدر البيانات . اإلحداثيات المناسب وتحديد الملفات الالزمة لبنائها على قواعد نظم المعلومات

وفي معظم األحيان يحتاج المصمم إلى عمل .الجغرافية والتي يمكن أن تكون األساس اإلرجاع الجغرافي لخريطة

خريطة جغرافية أو طبوغرافية أو مرئية فضائية أو مخططات ولكي تتضح الصورة يمكننا استخدم خريطة . أو خرائط مدن

المملكة العربية السعودية التالية واعتبارها مصدرًا من مصادر .البيانات المراد بنائها على قواعد نظم المعلومات الجغرافية

ومن خالل استخدام مفتاح الخريطة المرفق يتضح أن هذه الخريطة تحتوي على بيانات مساحية مثل مناطق

وبيانات والسبخات واالرتفاعات الثالث عشرة المملكة خطية كالطرق واألودية والحدود الدولية والداخلية

رى والهجر والمواني وبيانات مكانية موضعية كالمدن والق :وغيرها كما في الشكل التالي

هـ5341_ قسم الجغرافيا _ جامعة الملك سعود _ ناصر محمد سلمى . / د. أ_ األساس في نظم المعلومات الجغرافية

شكل رقمي فالبد من إلىتلك المعلومات تحويلولو أردنا وضعها في شكل طبقات نقطية وخطية ومساحية بعدد

حيث نحتاج إلى . المعالم المصنفة في مصطلح الخريطة عشرة طبقات بترميز نقطي وتسعة طبقات بترميز خطي

ويتطلب األمر أيضا . وخمس طبقات بترميز مساحي اس بناء على المسقط والبيانات التابعة لخريطة األس اإعداده

التي تمت دراستها في المثال األول لإلرجاع الجغرافي الذي على خريطة المملكة العربية السعودية تم شرحه سابقاً

. Lambertبمقياس رسم صغير مسقطة على مسقط ويتطلب األمر القيام باإلرجاع الجغرافي أواًل ثم القيام ببناء

ساس الطبقات المطلوبة عن طريق اقتتطاعها من خريطة األ .وتحويلها إلى خرائط رقمية في شكل طبقات محددة

وتتم عملية اإلعداد للملفات المطلوبة على قواعد البيانات

:الجغرافية عن طريق إتباع الخطوات التالية

هـ5341_ قسم الجغرافيا _ جامعة الملك سعود _ ناصر محمد سلمى . / د. أ_ األساس في نظم المعلومات الجغرافية

وإنشاء ملف على ، Catalogue Arcفتح برنامج ( 1

بوضع المؤشر على المحرك وذلك /:C محرك االقراصC:/ الضغط على الفص األيمن للفارة ونختار وNew

Folder المنطقة الخاصة بالدراسة ولتكن ثم نسميه باسم Kingdom of Saudi Arabia السعودية المملكة العربية

ملف عام يضم كل البيانات األخرى هذا الملف عبارة عن و Feature Dataset و Geodatabase. مثل

Feature classes إعدادها نهدف إلى التي.

نضع المؤشر على ذلك الملف وبالضغط على الفص ( 2 Geodatabase Personal ثم Newاأليمن للفارة نختار

تكتب في ( SaudiRegionsونسميها مناطق المملكة ، هذا الملف عبارة عن قاعدة بيانات جغرافية ( كلمة واحدة

تحتوي في تركيبها على جميع التوجيهات الهندسية شخصيةوالتبولوجية المبرمجة سلفًا والتي توجه البرنامج للتعامل مع

.األوامر وتنفيذ المطلوب منها

سنقوم اآلن ببناء الملفات المطلوبة في هذه القاعدة ( 3الجغرافية الشخصية عن طريق الضغط بالفص األيمن للفارة

ثم نختار Saudi Regions لبياناتعلى مسمى قاعدة اNew ثم نختارFeature Dataset ونسميه باسم عام مثل

مع ضرورة تحديد نظام ( مكونات خريطة األساس) على الخريطة سواء كان مسقطًا اإلحداثيات المستخدم

أو مسقط جغرافيًا أو مرئية كما في مثلنا المستخدم مسبقًا بها بيانات يمكن تحديثها من صورة جوية أخرى أو إدخال

ومن . مخططات مختارة على خريطة أساس معدة سابقًا الضروري التعرف على مصادر البيانات وخرائط األساس

هـ5341_ قسم الجغرافيا _ جامعة الملك سعود _ ناصر محمد سلمى . / د. أ_ األساس في نظم المعلومات الجغرافية

والتعرف على مواصفاتها لكي تتطابق مع بيانات مصادر .البيانات المعدة لإلرجاع الجغرافي

إدخال كل الطبقات النقطية والخطية والمساحية ( 4بمسمياتها عن طريق الوقوف على مسمى مكونات خريطة

األيمن للفارة نختار وبالفص( Feature Dataset)األساس New ثم نبني الطبقات المطلوبةFeature Classes الواحد

.يتم االنتهاء بناء الطبقات المطلوبة حتى تلو اآلخر