سلسلة تعليم برامج Esri -الدرس الرابع: ترميز البيانات

الدرس الرابع: ترميز البيانات
إن الهدف من الخريطة هو نوصيل المعلومة الجغرافية لمستخدم الخريطة، لذا يلجأ صناع الخرائط إلى أستخدام الرموز Symbols والالوان Colors لإخبار مستخدم الخريطة عن البيانات المرتبطة بالكائنات الجغرافية المرسومة على الخريطة.

الخريطة السابقة – وقد تم إنتاجها بواسطة برنامج ArcView 3.2 - تبين كيف قام صانع الخريطة بأستخدام ألوان مختلفة لتبين الأنواع المختلفة للغطاء الأرضي، كما أستخدم بعض الرموز النقطية Point Symbols لتبيين بعض الظواهر مثل نقاط مراقبة السيول.
فيما يلي سنقوم بالتعرف على الوظائف المتوفرة في ArcView 3.2 لترميز الخرائط المختلفة.
استخدام محرر دليل الخريطة Legend Editor
محرر دليل الخريطة هو الأداة المسئولة عن مساعدة مستخدم ArcView 3.2 في ترميز بياناته (شفافاته) حيث يمكنه القيام بالوظائق التالية لكل شفافة:
• تصنيف الكائنات الموجودة في الشفافة إلى فئات Classes إو عرضها في فئة وحيدة.
• استخدام طرق تصنيف مختلفة للبيانات.
• استخدام مجموعات ألوان Color Schemes للتصنيف.
• تعيين رمز معين لكل فئة.
• تعيين تسمية Label معينة لكل فئة في الـ TOC.
استدعاء محرر دليل الخريطة
أنقر مرتين على اسم الشفافة في الـ TOC.
أو
1. أنقر على أسم الشفافة في الـ TOC كي تصبح نشطة.
2. أنقر آيقونة محرر الدليل . ليظهر محرر الخريطة.

تغيير الطريقة التي يتم عرض بيانات الشفافة على أساسها
1. قم بفتح ArcView 3.2. ثم قم بفتح View وأضف إليها شفافة counties.shp الموجودة على المجلد (HD):\ESRI\ESRIDATA\USA.
2. قم بإستدعاء محرر دليل الخريطة.
3. من القائمة المنسدلة التي تعين نوع دليل الخريطة Legend Type إختار ألوان متدرجة Graduated Color.

4. من القائمة المنسدلة عن حقل التصنيف Classification Field إختار الحقل الذي سوف تقوم بتقسيم الفئات على أساسه، ويجب أن يكون هذا الحقل حقل رقمياً حتى يمكن تقسيمه إلى فئات في حالة الحقول التي تحتوي على قيم لفظية Text تكون الطريقة الوحيدة لتقسيم قيم الحقل اللفظي غلى فئات هي Unique Values، إختار الحقل Pop1990.
5. الوضع الافتراضي لـ ArcView 3.2 هو أن يقوم بتقسيم قيم الحقل المختار إلى خمسة فئات، لكن يمكن للمستخدم أن يقوم بتغيير عدد الفئات وطريقة التقسيم وذلك بالنقر على المفتاح Classify حيث تظهر نافذة Classification ، حيث يمكن تخصيص عدد الفئات Number of classes والتقريب العددي الذي سوف يتم على أساسه التقسيم Round Values at.

6. يمكن للمستخدم أن يخصص حقل آخر من القائمة المنسدلة Normalize by. فإذا إختار المستخدم مثلاً الحقل Pop1990 والذي يمثل عدد السكان عام 1990 كحقلاً للتصنيف، وإختار حقل Area لتمثل حقل التعامد Normalization Field فإن ArcView 3.2 لا يقوم بتصنيف الحقل Pop1990 مباشرة بل يقوم بقسمة قيم الحقل Pop1990 على قيم الحقل Area لكل كائن جغرافي ثم يقوم بتصنيف الناتج والذي يمثل في هذه الحالة الكثافة السكانية.
7. الجدول الخاص بمحرر الدليل تحتوي على ثلاثة أعمدة، العمود الأول يحتوي على الرمز المستخدم ويحمل الأسم Symbol و العمود الثاني يحمل قيمة أو المدى المستخدم من القيم في التصنيف ويحمل الأسم Value، والعمود الثالث يحتوي على الأسم الذي سيكون في مقابل الرمز في مفتاح الخريطة ويحمل الأسم Label أي التسمية، يمكن للمستخدم أن يخصص تسميات معبرة وواضحة للرموز التي قام بإستخدامها مثل ما هو مبين فيما يلي.

8. يمكن إختيار مجموعة لونية Color Scheme مناسبة القائمة المنسدلة Color Ramps.
9. بعد الانتهاء من تخصيص الرموز المناسبة من محرر الدليل أنقر المفتاح Apply ثم قم بغلق نافذة محرر الدليل، الشكل التالي يبين الـ View الذي يحتوي الشفافة counties.shp بعد أن تم تخصيص رموز الشفافة بحيث تقدم الوزن النوع Gender Weight في مقاطعات الولايات المتحدة الأمريكية عن طريق تخصيص الحق Male كحقل للتقسيم والحقل Female حقل متعامد، وتخصيص تسميات Labels مناسبة ومجموعة لونية مناسبة.

أنماط الخرائط التي يقدمها ArcView 3.2
يحتوي ArcView 3.2 على ستة أنماط للخرائط يمكن للمستخدم أن يوظفها في مشروعه كيفما شاء، هذه الأنماط هي:
خريطة الرمز الوحيد Single Symbol Map
لا يقوم هذا النوع من الخرائط بإستخدام عدة رموز لتوضيح الإختلاف في محتويات الشفافة، حيث يستخدم نوع واحد من الرموز للشفافة الواحدة، وعادة ما يستخدم هذا النمط لتبيين حدود ومعالم الظاهرة الجغرافية.
في الشكل التالي استخدمت طريقة الرمز الواحد لعرض شفافة Arabcountries.shp بحيث يكون لها رمز مختلف عن رمز بقية بلدان العالم الذي يوضحة الشفافة Country.shp برمز آخر.

خريطة القيم الأحادية Unique Values Map
في هذا النوع من الخرائط يستخدم لون وحيد لكل قيمة وحيدة في جدول قاعدة البيانات الملحق بالشفافة، وغالباً ما تستخدم هذه الطريقة لترميز الخرائط على أساس حقول تحتوي على قيم نصية.
الشكل التالي يبين تقسيم لبلدان العالم العربي على أساس شكل الحكومة حيث يتم إختيار نوع التصنيف Legend Type من القائمة المنسدلة التابعة له كـ Unique Value وتخصيص الحقل govStruc كحقل للتصنيف Values Field ليتم تصنيف الشفافة Arabcountries.shp على أساسه.

خريطة الألوان المتدرجة Graduated Color Map
وتستخدم لعرض الكائنات الجغرافية التي تحتويها الشفافة على أساس تخصيص لون أو رمز لكل مدى من القيم المشتقة من حقل من حقول الجدول الملحق بالشفافة يتم تخصيص هذا الحقل من القائمة المنسدلة Classification Field كما يمكن أستخدام حقل آخر لحساب التعامد (خارج القسمة) Normalization من خلال القائمة المنسدلة Normalize By، وتستخدم هذه الطريقة مع الحقول التي تحتوي على قيمة رقمية Numeric فقط.
في الشكل التالي أستخدمت هذد الطريقة المذكورة لعرض شفافة Arabcountries.shp بحيث تعكس رموزها تعداد السكان في هذه البلدان، وهو قيمة رقمية محفوظة في الحقل Pop_cntry.

خريطة الرمز المتدرج Graduated Symbol Map
وتستخدم هذه الطريقة مع الشفافات النقطية والخطية فقط، وهي مناظرة لخريطة الألوان المتدرجة المستخدمة مع الشفافات المضلعة، حيث تحتاج إلى حقل رقمي يتم إختياره من خلال القائمة المنسدلة المعنونة Classification Field حيث يتم تصنيفه إلى عدة فئات، كما يمكن معامدته بإستخدام حقل رقمي آخر يتم إختياره من خلال القائمة المنسدلة المعنونة Normalize By. ثم يتم تخصيص رمز متدرج (رمز نقطي يزداد حجمه في حالة الشفافة النقطية – سمك الخط يزداد في حالة الشفافة الخطية) لمقابلة قيم الفئات.
في الشكل التالي الشفافة Arabcities.shp وهي شفافة نقطية تمثل المدن العربيةـ أستخدمت معها الطريقة المذكورة بحيث يزداد حجم الرمز بزيادة تعداد المدينة والموجود في الحقل Population.

خرائط الكثافة النقطية Dot Density Map
هذا النوع من الخرائط شائع الاستخدام بين الجغرافيين ورسامي الخرائط على وجه التحديد حيث يقوموا بتعيين حقل رقمي مناسب ثم يقوم مستخدم ArcView 3.2 بوضع نقطة مقابل كل قيمة عددية ثابتة كان يضع نقطة لكل مليون نسمة وفي هذه الحالة تكون مصر مثلاً مغطاة بنحو 75 نقطة، ومن الواضح أنه يجب إختيار حقل رقمي لعملية التصنيف يتم إختياره من القائمة المنسدلة Density Field كما يمكن إختيار حقل للتعامد من القائمة المنسدلة Normalize By. كما أن هناك المفتاح Calculate والذي يساعد المستخدم على إختيار القيمة المناسبة.
في الشكل التالي تمثيل لخريطة البلدان العربية بنفس الطريقة المذكورة حيث تم إختيار الحقل Pop_cntry من الجدول الملحق وهو الجدول الذي يحتوي على تعداد السكان.

خرائط التمثيل البياني Chart Map
في هذا النوع من الخرائط يتم تمثيل الشفافة باستخدام رسم بياني حيث يتم المقارنة بين محتويات عدة حقول لكل سجل، ويطرح ArcView 3.2 نوعين من الأشكال البيانية الممكن أستخدامها لمثل هذه الخرائط هي الأعمدة البيانية Bar Chart والأشكال الدائرية Pie Chart.
وفي الشكل التالي بعض ولايات المتحدة الأمريكية ممثلاً فيه مقارنة بين تعداد السكان في عام 1990 وعام 1999 بأستخدام الأعمدة البيانية.

إختيار طريقة التصنيف Classification
يقدم ArcView 3.2 خمسة طرق للتصنيف يمكن للمستخدم أن يختار أحدها عند النقر على المفتاح Classification في محرر الدليل. كما يمكن للمستخدم أن يكتب مدى الفئات مباشرة تحت العمود Values.

تستخدم كل طريقة من تلك الموجودة في القائمة المنسدلة لغرض يناسب الخريطة المنتجة، وفيما يلي نبين كل طريقة مما سلف.
طريقة الفروق الطبيعية Natural Breaks
هي واحدة من أكثر طرق التصنيف التي يستخدمها ArcView 3.2 صعوبة، حيث يقوم ArcView 3.2 بترتيب البيانات المطلوب تصنيفها تصاعدياً أو تنازلياً ثم يبحث عن تلك النقط التي يحدث فيها فروق طبيعية محسوسة بين البيانات حيث يعتبر ArcView 3.2 هذه الفروق حدود الفئات التي سوف يقوم بتصنيف البيانات إليها. ويبين الشكل التالي كيف تم تقسيم بيانات تعداد السكان الخاصة بمقاطعات شفافة arabcountries.shp إلى ثلاثة فئات عبر البحث عن الفروق الطبيعية.
الشكل التالي يبين View يحتوي هذه الشفافة المذكورة مقسمة إلى ثلاثة فئات كما هو مبين في الرسم البياني.

طريقة الـ Quantile
في هذه الطريقة يتم تقسيم الفئات بحيث تكون كل فئة تحتوي على نفس العدد من الكائنات الجغرافية بغض النظر عن أي فروق محتملة في بيانات هذه الكائنات، الشكل التالي يببين نفس الشفافة الموضحة في الشكل السابق بعد تغيير طريقة التصنيف إلى الـ Quantile.

طريقة المساحات المتساوية Equal Area
وفي هذه الطريقة يتم تقسيم الكائنات بحيث تكون مجموع مساحات هذه الكائنات في كل فئة مساوياً لمجموع مساحات كائنات أي فئة أخرى. الشكل التالي يبين تقسيم البلدان العربية إلى ثلاثة فئات على أساس تعداد السكان لكل بلد وبشرط أن يكون مجموع مساحات بلدان كل فئة مساوياً للفئة الأخرى.

طريقة الفئات المتساوية Equal Interval
في هذه الطريقة يتم تقسيم البيانات الرقمية المطلوب إنتاج الفئاتعلى أساسها إلى عدد من الئات بحث يكون طول المدى Interval Range لكل الفئات متساوي. الشكل التالي يبين تقسيم البلدان العربية على اساس عدد السكان وبأستخدام طريقة الفئات المتساوية.

طريقة الإنحراف المعياري Standard Deviation
في هذه الطريقة يقوم ArcView 3.2 بحساب المتوسط Mean والانحراف المعياري Standard Deviation للبيانات الرقمية المطلوب التصنيف على أساسها ثم ينشأ الفئات على أساس الإنحراف المعياري للبيانات ومضاعفاته كحدود لفئات التقسيم، ويجب ملاحظة أنه في هذه الطريقة لا يوجد الامكانية المسبقة لتعيين عدد الفئات. الشكل التالي يبين بيانات تعداد البلدان العربية مبينة بنفس الطريقة المشروحة.

التحكم في حجم الرموز النقطية والخطية
الوضع الافتراضي في ArcView 3.2 هو أن الرموز النقطية تحتفظ بحجمها وتحتفظ الخطوط بسمكها بغض النظر عن مستوى التكبير Zoom Level الذي يستخدمة مستخدم البرنامج، لكن في بعض التطبيقات يكون من المفيد أن يتغير حجم النقطة وسمك الخط بتغير مستوى التكبير.
يتم تغيير حجم النقطة وسمك الخط من خلال النفر على مفتاح Advanced في محرر الدليل، ثم وضع علامة صح أمام مربع التأشير Scale Symbols كذلك يمكن تخصيص قيمة رقمية لتمثل أقصى حجم يمكن أن يتغير حجم الرمز إليه.

تدوير الرموز النقطية
يمكن تدوير الرموز النقطية كي تحمل المزيد من المعلومات حول البيانات التي تمثلها مثل إتجاه الريح، ويتم ذلك عن طريق النقر على المفتاح Advanced في محرر الدليل ثم تحرير حقل يستمد منه قيمة دوران الرمز.

إضافة المزيد من الرموز والألوان إلى ArcView 3.2
مجموعات الرموز Palettes المصاحبة لـ ArcView 3.2 يمكن إستخدامها للعديد من الأغراض، كما أن هناك مجموعات أخرى من الرموز التي تكون مصاحبة لـ ArcView 3.2 ولكن يجب تحميلها كي يمكن أستخدامها.
إضافة رموز من مجموعة رموز أخرى
1. قم بتحميل نافذة الرموز Symbol Window يمكنك القيمان بذلك أما عن طريق النقر مرتين على أي رمز في محرر الدليل أو بإختيار Show Symbol Window من قائمة Window.

2. في هذه النافذة أنقر على آيقونة Palette Manager . تصبح الـ Symbol Window كما الشكل.

3. من قائمة Type إختار نوع الرموز المطلوب إضافتها.
4. عادة ما يكون المستخدم في حاجة للإحتفاظ بمجموعة الرموز التي يعمل بها لكن إذا كان ليس في حاجة لها يمكنها حذفها عن طريق النقر على المفتاح Clear.
5. أنقر Load لتحميل مجموعة الرموز.
6. في مربع الحوار الذي سوف يظهر غير المجلد إلى /arcview/symbols ثم أنقر أسم مجموعة الرموز palette المطلوبة ثم أنقر Ok. الرموز الجديدة يتم تحميلها إلى ArcView 3.2.
7. يمكن للمستخدم أن يرى الرموز الجديدة ونذلك عن طريق إختيار الموز الجديدة وفي حالة ما لم يقوم المستخدم بحذف الرموز القديمة فإن الرموز الجديدة التي تم تحميلها ستكون في ذيل قائمة الرموز.
إنشاء مجموعة رموز جديدة
يمكن للمستخدم أن يحتفظ بمجموعة الرموز التي قام بتنظيمها كي يستخدمها كل مرة بطريقة من طريقتين:
• الطريقة الأولى: بالإحتفاظ بها مجموعةالرموز الافتراضية Default لـ ArcView 3.2 وذلك عن طريق النقر علىالمفتاح Make Default في نافذة الرموز Symbol Window.
• الطريقة الثانية: عن طريق حفظها في ملف مجموعة رموز والذي له الامتداد *.pal وذلك عن طريق النقر على المفتاح Save حيث يظهر مربع الحوار الخاص بتعيين الملفات، فيقوم المستخدم بتعيين أسم ملف ومجلد لحفظ مجموعة رموزه الجديدة.
في أي وقت يمكن للمستخدم أن يرجع إلى مجموعة الرموز الافتراضية لـ ArcView 3.2 عن طريق النقر على المفتاح Reset.