Konumsal Veritabanında Raster Veriler

19. yüzyıl sonları ve 20. yüzyılın başlarında Georges Seurat ve Paul Signac (Şekil 3.1) tarafından, izlenimcilik (impressionism) akımından geliştirilmiş bir akım olan noktacılık (pointillism) akımında, resimler üretilirken birbirlerine çok yakın ufak renk noktalarından oluşan bir yapı kullanılmıştır.

Piksel, sayısal bir resmin en küçük birimidir. Piksel kelimesi de İngilizcedeki “picture element” yani resim elemanı kelimelerinin kısaltmasından türetilmiştir.

Raster veri modeli, konumsal nesneleri hücreler şeklinde temsil eden satır ve sütunlardan oluşan veri modelidir. Hücrelerden oluşması nedeni ile bazı kaynaklarda hücresel veri modeli olarak tanımlanmaktadır

Genellikle birbirlerinin yerine kullanılan raster ve görüntü (image) sözcükleri kavramsal olarak birbirinden farklıdır. Görüntü iki boyutlu resimsel gösterimleri ifade ederken, raster, görüntü verilerinin nasıl saklanacağını tanımlayan bir veri modelidir. Raster, görüntüyü oluşturan hücreleri, bant sayısını ve bit derinliğini tanımlar

Raster veri modeli tarafından tanımlanan özellikler; satır ve sütun sayısı, piksel boyutu, piksel değeri, piksel derinliği, bant sayısı ve konumsal referanstır.

Konumsal veritabanlarında raster veri, iki biçimde yer alabilir:
• Sürekli veri (continuous data)
• Kesikli veri (discrete data)

Altlık harita (base map)
• Yüzey haritası (surface map)
• Tematik raster harita (thematic raster map)
• Vektör verinin özniteliği (feature attribute)
olarak kullanılmaktadır.

Raster verinin genel özellikleri olarak tanımlanan bu parametreler;
• Satır ve sütün sayısı
• Piksel değeri
• Piksel boyutu
• Piksel derinliği
• Bant sayısı
• Konumsal referans
olarak sıralanır.

Raster veriler, analiz aşamasında farklı biçimlerde kullanılır. Raster içindeki her hücre tek bir değere sahiptir. Bu değerin temsil edebileceği dört genel veri tipi vardır. Bunlar:
• Sınıflamalı (nominal) veri
• Kademeli (ordinal) veri
• Aralıklı (interval) veri
• Oranlı (ratio) veri

Sınıflamalı veri, isim olarak tanımlanan veridir. Pikseller bağlı olduğu grup, sınıf, üyelik, cinsiyet, kategori vb. göre tanımlanır. Bu değerler vasıf ve nitelik bilgisi içerirler. Sınıflamalı veriler, nicelik, miktar gibi değerler almaz, doğrusal bir ölçekle ya da sabit bir değer veya noktayla ilişkilendirilemezler. Sayısal değer olmadıkları için piksel değerleri ile matematiksel işlem ve sıralama yapılamaz. 

Kademeli veri, piksel değerlerini sayısal olmayan bir derecelendirme ölçeğine göre sıralar. Sınıflamalı veride tanımlanan nitelik değerlerini örneğin bir fabrika inşaatı yeri için “uygun” ya da “uygun değil” şeklinde derecelendirir. Piksel değerleri arasında anlamlandırılabilecek sayısal bir aralık yoktur

Aralıklı veri, sınıflamalı ve kademeli verinin aksine sayısal değer aralıklarından oluşur. Nem, sıcaklık gibi ölçülen değerleri belirlenmiş değer aralıkları ile ifade eder. Değer aralıklarının bir anlamı vardır, yorumlanabilir ve karşılaştırma
yapılabilir

Oranlı veri, aralıklı veri gibi sayısal değerlerden oluşur. Oranlı veri tanımlı bir ölçüm aralığında ölçülmüş değerlerin sabit ve anlamlı bir sıfır noktası ile göreceli olarak gösterilmesidir.

Çözünürlük; ekrandaki görüntünün veya yazıcı tarafından basılan
şekillerin netliği (Kaynak: Türk Dil Kurumu).

Konumsal çözünürlük (spatial resolution)
• Spektral çözünürlük (spectral resolution)
• Radyometrik çözünürlük (radiometric resolution)
• Zamansal çözünürlük (temporal resolution)

Raster veri kümesinin tek bir bantta görüntülenmesi için üç yöntem kullanılır. Bunlar:
• İki renk (bitmap)
• Gri tonlama (grayscale)
• Renk paleti (indexed color)

Depolama şekli raster veri yönetim stratejisi olarak adlandırılır.
• Dosya sisteminde depolama (unmanaged)
• Konumsal veritabanında depolama (managed)

Piramit, raster verilerin konumsal veritabanı ortamına eklenirken oluşturulması önerilen bir yapıdır. Raster veriler donanımların grafik işlemcilerini fazlasıyla yoran veri modelidir. Raster veri üzerinde yapılan işlemlerin daha hızlı yapılmasını sağlamak ve grafik işlemciyi optimum performansla kullanmak amacıyla uygulanan bir yöntemdir. Piramit, raster veri üzerinde herhangi bir değişiklik yapmayan sadece gösterime yönelik bir uygulamadır. Piramit uygulaması, raster verilerin gösterim ölçeğine bağlı olarak çözünürlüğü daha düşük gösterecek biçimde, sadece gösterimde piksel boyutlarını değiştiren bir uygulamadır. Çalışma alanına yaklaştıkça çözünürlüğü artırarak performansı artırılır. Böylece donanım zorlanmadan raster verinin en uygun gösterimi sağlanmış olur

Bloklama işlemi piramit işleminde olduğu gibi, kullanışlı ve donanımı yormayacak bir yönetim stratejisidir. Raster veriyi tamamıyla tablolarda tutmaktansa belirli büyüklüklerdeki bloklara bölerek, konumsal veritabanında depolama işlemidir. Çalışma alanına göre sadece gösterimde olan bloklar konumsal veritabanından çağırılır, böylece verinin geri kalanı gereksiz yere gösterilmemiş olur. Böylece donanım ve VTYS yüksek performans kazanır

Konumsal veritabanında raster veri:
• Raster Veri Kümesi (raster dataset)
• Raster Katalog (raster catalog)
• Mozaik Veri Kümesi (mosaic dataset)
• Konumsal Nesne Özniteliği (feature attribute)
olarak organize edilmektedir