Altyapı coğrafi bilgi sistemi bileşenleri ve veri entegrasyonu

Coğrafi Bilgi Sistemleri (CBS), verilerin toplanması, saklanması, analiz edilmesi, kullanıcıya sunulması gibi işlevleri bütünleştiren bir bilgi sistemidir. Kökünü coğrafya biliminden alan CBS, birçok veri tipinin birleşmesinden oluşur. CBS, hayatımızın her alanına giren mekânsal konumların analizi ile birlikte bilgi katmanları düzenleyerek haritalarda ve üç boyutlu sahnelerde görselleştirme yapılmasını sağlar. Bu benzersiz yetenekle CBS, kullanıcıların daha akıllı karar vermelerine yardımcı olmak için veriler arası modellemeler yaparak ve ilişki kurarak kullanıcıya daha derin bir bakış açısı sunar.

CBS’nin Bileşenleri; (Şekil-1)

1.Veri

CBS’nin en önemli bileşeni veridir. Veri, bilginin ham maddesidir. Tüm coğrafi veriler geometrik veriler ve tanımlayıcı nitelikteki öznitelik veya tablo verilerinin içerdiği geometrik olmayan verilerden oluşur. Coğrafi veri, doğrudan veya dolaylı konum/yer ilişkili veridir. Verilerin %90’ını konum ile ilişkili olduğu kabul edilmiştir. Veriler değişik yöntemlerle üretilebilmektedir.

Bunlar genel olarak:

·Fotogrametrik,

·  Uzaktan algılama ve radar teknikleri,

·  Yersel ölçüler,

· Hazır veri tabanlarından yararlanma,

·  Taranmış sayısal haritalardan sayısallaştırma olabilir.

2.Yazılım

Yazılım, coğrafi verilerin elektronik ortamlarda depolanması, veri tabanlarında yönetilmesi, işlenmesi, analizi ve kullanıcıya sunulması için gerekli fonksiyonları içeren, bilgisayarlarda çalıştırılabilen programlardır. Bir CBS yazılımından beklenen; coğrafi veri girişi ve işlemi için gerekli araçları bulundurması, bir veri tabanı yönetim sistemine sahip olması, gelişmiş coğrafi sorgulama, analitik analiz ve harita üretimini desteklemesi ve ek donanım bağlantıları için ara yüz desteği sağlamasıdır.

3.Donanım

CBS’nin işlevlerini yerine getirmede ihtiyaç duyduğu bilgisayar ve buna bağlı yan ürünlerin bütünü donanım olarak adlandırılır. CBS’nin en önemli donanım aracı yazılımların çalıştırılacağı ve fonksiyonların yürütüleceği bilgisayardır.

4.İnsan

Kamu kurum ve kuruluşları veya özel sektördeki coğrafi veri sağlayıcıları ve kullanıcıları CBS’nin insan bileşenini oluşturmaktadır. CBS fonksiyonlarını kullanmada yeterli bilgi düzeyine sahip bir kullanıcı; savunma sanayinden arazi yönetimine, çevresel uygulamalardan afet yönetimine kadar farklı sektörlerdeki gerçek dünya problemlerini çözmek ve karar alma süreçlerindeki etkinliği artırmak üzere gerekli sistemleri yönetir. CBS’nin gelişmesi yöneticilerden veri kullanıcısına, programcıdan sistem yöneticisine çeşitli yetkilerdeki uzman insan gücünün varlığına ve ona sahip çıkılmasına bağlıdır.

CBS, ancak çok iyi tasarlanmış plan ve iş kurallarına göre çalışabilir. Bu tür işlevler her kuruma özgü model ve uygulamalar şeklindedir. Başarılı bir CBS için birimler veya kurumlar içerisindeki iş akışına uyumlu biçimde coğrafi bilgi akışının sağlanabilmesi gerekir. Bu amaçla yasal düzenlemelere gidilerek gerekli yönetmelikler yardımıyla coğrafi veri yönetiminde ve paylaşımında gerekli standartların hazırlanması ve ortaya konulan kuralların uygulanıyor olması şarttır.

Herhangi bir CBS uygulamasının sağlıklı bir şekilde çalışabilmesi için asgari dört temel işlem aşamasından geçmesi gerekir. Bunlar;

1. Veri toplama,

2. Veri yönetimi,

3. Veri işleme,

4. Veri sunumu aşamalarıdır.

Bu aşamalar bir CBS uygulamasının çalışmasındaki temel zincirler niteliğinde olup, birbirini izleyen işlemler dizini olarak bilinirler.

CBS,  hayatımızın hemen hemen her alanında kullanılmaktadır. Başlıca kullanım alanları şunlardır;

Ø  Sağlık Hizmetleri

Ø  Toplum Güvenliği

Ø  Altyapı

Ø  Doğal Kaynaklar (Ormancılık, Madencilik, Su Kaynakları, Çevre Yönetimi)

Ø  Ulaşım Planlama ve Yönetimi

Ø  Devlet Yönetimi (Kent Bilgi Sistemleri, Yerel Yönetim Faaliyetleri)

Yukarıda bahsedilen kullanım alanları doğrultusunda ve gelişen teknolojilere ve yaklaşımlara bağlı olarak farklı teknik altyapılara sahip CBS uygulamaları ortaya çıkmıştır. Veri standartları farklı organizasyonlar tarafından farklı şekillerde tanımlanmıştır. Belirtilen organizasyonlar tarafından gerçekleştirilen çalışmalarda kullanılan ortak dil, terminoloji, kabul edilen uygulamalar ve bu uygulamalara ait performans düzeylerinin yanı sıra, teknik gereksinimler ve özellikler, servis ve sistemlerin geliştirilmesine sürekli olarak ihtiyaç duyulmaktadır. Geliştirilmesi gereken sistemlerde en önemli unsur tüm paydaşların standartlar çerçevesinde belirlenmiş verilere entegre olarak hem veri girişi yapıp hem de mevcut verileri kullanabilmesi bir ihtiyaçtır. Bu ihtiyacı karşılayabilecek çözüm ise tüm kurumların verilerinin içinde bulunduğu entegre bir  coğrafi bilgi sistemi alt yapısının kurulması gereksinimidir.

Coğrafi Veri Entegrasyonu

Yeryüzü üzerinde, altında veya üstünde belirli bir konumu ve biçimi olan, akarsu, göl gibi doğal detaylar ve yol, bina gibi insan yapısı somut detaylar ile mülki ve idari sınır, nüfus yoğunluğu, vb. konuma bağlı soyut nesneler coğrafi veri olarak ifade edilir.

Coğrafi verilerin bir yaşam süreci vardır; doğarlar, yaşarlar ve ölürler. Üretilen coğrafi veriler pek çok alana hizmet vererek yaşamını sürdürürler. Bu süreçte coğrafi verilerin güncel olması çok önemlidir. Yaşam süreci içerisinde coğrafi veriler sürekli el değiştirebilirler.

Kurumların kullanım ihtiyaçlarına göre aynı coğrafi veri farklı kurumlarda kendisini işleyen yazılımların da niteliğine bağlı olarak raster ve vektör gibi farklı veri yapılarına, ncz, dgn, dxf, shape, tiff, jpeg gibi farklı formatlara, coğrafi, UTM gibi farklı projeksiyon sistemlerinde, ED-50, WGS 84, ITRF gibi farklı datumlarda bulunabilir, kullanıma sunulabilir. Buradaihtiyaç, bu verileri entegre olarak kullanabilmek, kullanıma sunabilmektir.

Coğrafi veriler;

·  Farklı veri yapısında;

o  Veri setinde (veri tabanı veya text dosya)

o  Bir coğrafi veri tabanında,

o  Vektörel bir dosyada,

o  Raster bir dosyada,

o  Bir excel dosyada

·  Farklı projeksiyon sisteminde

Coğrafi, UTM, Lambert vb.

·  Farklı datumda

o  ED-50, WGS-84, ITRF vb.

·  Farklı formatta

o  *. NCZ, *.DGN, *.DWG, *.DXF uzantılı cad

o  *.DRE,*.VRT,*.TIFF,*.IMG vb. uzantılı raster

o  *.MDB,*.ACCDB,*.KML,*.KMZ,*.SHP uzantılı konumsal veri

o  *.NMEA, *.GPX, *.TXT uzantılı GPS

o  *.MOS, *.XYZ, *.NCN, *.XLS uzantılı metinsel nokta dosyaları

şeklinde bulunabilmektedir.

Coğrafi bilgi sistemi uygulamalarında coğrafi verinin yapısal entegrasyonunda duyulan temel ihtiyaç; uygulamada kullanılan CBS yazılımı tarafından tüm bu farklı veri yapısı, farklı projeksiyon ve datum ile farklı formatta bulunabilen coğrafi verinin; düzenlenebilmesi (okuma, yazma, değiştirme), sorgulanabilmesi, raporlanabilmesi, görüntülenebilmesi, internet üzerinden servise sunulabilmesi CBS yazılımı seçilirken bu fonksiyonların sağlanması önem arz etmektedir.

Oluşturulacak bir CBS altyapısında ihtiyaç duyulan verileri şu şekilde gruplayabiliriz.

1-  Planlama Verileri

a.  Nazım İmar Planı

b.  Çevre Düzeni Planı

c.  1/5000 İmar Planları

d.  1/1000 İmar Planları

2- Mühendislik Verileri

a.  Altyapı

i.  Ulaşım Türü ve güzergâhları

ii.  Enerji ve doğalgaz hatları

iii.  Telekomünikasyon Ağı

iv.  İçme Suyu ve Kanalizasyon

v.  Elektrik Şebekesi

b.  Üstyapı

1.  Binalar

a.  Tecilli / Tescilsiz Binalar

Gelişen teknoloji imkanlarına paralel olarak kurumlar da hızlı bir şekilde elektronik uygulamalara vebilgi sistemlerine geçmektedirler. Kurumların birbirinden bağımsız olarak yürüttükleri CBS uygulamalarından daha etkin bir Karar Destek Sistemi oluşturmak için bu uygulamaların bütünleşik şekilde entegre edilmesi önem arz etmektedir. Sağlanacak bu entegrasyon sayesinde kontrol, sorgu, analiz, raporlama ve haritalama uygulamalarındaki etkinlik artacaktır. Bu sistemlerde kullanılan aynı coğrafi verinin farklı veri yapısı, farklı format, farklı projeksiyon ve datum ile farklı zaman dilimlerindeki hallerinin bütünleşik ve uyumlu olarak kullanılması önemli bir ihtiyaçtır. Bu ihtiyaç, ancak, ilişkili coğrafi verilerin entegrasyonu ile karşılanabilmektedir. CBS Bütünleşik Entegrasyonu, kurum içi CBS çalışmalarının kendi içinde entegrasyonu, kurum içindeki diğer sistem ve mühendislik uygulamaları ile entegrasyonu şeklinde ele alınmalıdır. Ayrıca kurumlar tarafından oluşturulan ve web servislerinden sunulan coğrafi veriler ile entegrasyonu da bütünleşik entegrasyonun kaçınılmaz bileşenidir. Tüm veriler ile entegrasyon sağlandığında tüm kurumlar hem kendi verilerine hem de diğer kurumların verilerine ulaşacak zaman ve maliyetten kar sağlanmış olacaktır.

Kaynaklar

–  Esri Türkiye – https://www.esriturkey.com.tr/tr-tr/cbs-nedir/genel-bakis

–  Coğrafi Bilgi Sistemlerinde Bütünleşik Entegrasyon Kavramı ve Önemi – Dr. Emin Bank

–  Kent Bilgi Sistemlerini Dönüşüme Hazırlamak – Mine Altun

–  Coğrafi Bilgi Sistemleri Nasıl Çalışır? –  Arif Çağdaş Aydınoğlu, Selim Serhan Yıldız, Elif Demir, Serpil Ateş, İTÜ