سلسلة تعليمية – QGIS – الجزء الثالث – تحليل شبكات الطرق في مدينة المالكية في سورية وإيجاد أفضل مسار.

مقدمة

تحليل شبكات الطرق من الاختبارات الشائعة أثناء العمل في مجال نظم المعلومات الجغرافية وتظهر أنظمة المعلومات الجغرافية فعالية في تحليل شبكات الطرق فالأمر لا يقتصر على إيجاد بعض المعلومات الاحصائية او العناصر الهندسية للطريق بل يشمل إجراء تحليلات معقدة مثل الوصول للمواقع وإيجاد المسارات الأفضلية فلنفرض أنك تمتلك مكتب لنقل البضائع وتريد ايصال الطرود البريدية إلى نقاط مختلفة من المدينة أوانك تريد انشاء مركز تجاري وتريد أن تعلم ماهي امكانية الوصول اليه . فما هو المسار الأفضل؟

قبل البدأ بقراءة هذه المقالة هل تعلم أن موقعنا يملك أيضا قناة يوتوب. لاتنسى الاشتراك هنا كي تصل احدث الفديوهات على القناة.

سأقوم أنا بإنتاج بيانات خاصة بمدينتي وتنظيمها وإنتاج نظام ملاحة بسيط فيها وإجراء بعض التحليلات الهندسية. ولكن يمكنك اتباع نفس الخطوات في مدينتك. لذلك شارك معنا نتائجك على صفحة الفيسبوك.

المطلوب لتطبيق هذا المشروع:

تنزيل برنامج QGIS فقط تحت هذا الرابط.

مهارات ستتعرف عليها:

  • سنتعرف على بعض الـ Plugins حيث برنامج Qgis يظهر مرونة كبيرة ونستطيع توسعته وإضافة وظائف جديدة من خلال اضافة Plugin وبرمجة Plugin او صنع script
  • سنتعرف على كيفية توسيع البيانات وإضافة بعض العناصر الهندسية كالسرعة والطول
  • عرض البيانات وتصنيفها باستخدام Rule-based

الخطوات

Plugin

اولا دعونا نقوم باضافة Plugin يمكننا من اظهار خرائط غوغل بشكل مباشر في البرنامج الأمر الذي يوفر لنا وصل خرائط الشوارع وصور الأقمار الصناعية وغيرها لنستطيع التعرف على الموقع الجغرافي الذي تتوضع فيه البيانات والتعرف على تغطية الارض في الموقع بشكل مباشر (اشجار و شقق سكنية , بحيرات ,الخ)

تظهر الصورة التالية

ونضغط على install plugin

وسيتم وضع الملف في الارتباط التالي

نلاحظ توسع قائمة web

بعدها نقوم باضافة Plugin اخر لتحميل البيانات الخطية اللازمة لمشروعنا

لذلك نذهب الى:

Plugins :manage and install Plugin

ونكتب بالفلتر OSMDownloader

نلاحظ ظهور رمز للبيانات نستطيع الضغط عليها لتحميل البيانات للمنطقة المطلوبة أو من خلال قائمة vector

نقوم بتثبيت plugin لإيجاد أقصر مسار بين نقطتين على شبكة طرق

لذلك نقوم بتثبيت

Road graph Plugin

كما في الخطوة السابقة

بعد التثبيت تظهر نافذة جديدة كما تظهر الصورة التالية

الحصول على البيانات

بعد الانتهاء من تثبيت الإضافات الثلاثة السابقة نبدأ العمل و سنقوم بتحميل خريطة الشوارع جوجل لتحديد المكان الذي سيتم تحميل البيانات له وقد اخترت في المثال التالي مدينتي وبامكانك اختيار مدينتك والحي الذي تسكنه فيه

وقمت بعمل zoom على المدينة التي ستقوم بخطوات لاحقة بتحميل البيانات لها

نقوم بتحميل البيانات لهذه المنطقة

فتظهر النافذة التالية

قم بتحديد الامتداد الذي سيتم تحميل البيانات له إما بشكل يدوي او على عرض شاشة العرض أو امتداد الطبقة

وندخل مسار حفظ البيانات

تضغط على موافق فيتم تحميل البيانات ونحصل علي رسالة تقول انه تم تحميل البيانات بنجاح ونقوم بتحميل البيانات

بإضافة طبقة التي هي على شكل ملف بامتداد OSM

تجهيز البيانات للتحليل:

نقوم بفتح البيانات وتفحصها

سنقوم بهذه الخطوة بإيجاد طول كل طريق لذلك نفعل خيار الإدخال في الطبقة كما تظهر الصورة التالية وهذا مهم لكي يتمكن البرنامج من إضافة البيانات ونضغط على Open Field calculator ونقوم بحساب الطول

ونقوم بادخال التعبير التالي length$

فنلاحظ ظهور عمود يحتوي أطوال الطرقات

في خطوة لاحقة سنقوم بإنشاء سرعات تصميمية لكل طريق ونقوم بوضع سرعة خمسين للشوارع التي هي اطول من 100 متر و30 للشوارع القصيرة ( وهذه القيم افتراضية يمكنك ان تضع القيم الحقيقية حسب قانون المرور والقواعد المرورية في منطقتك )

نستخدم التعبير التالي

2017-10-27 19_49_57-That GIS Guy — WordPress.com

ملاحظة في حال لدينا أكثر من حالة أفضل استخدام الـ CASE

مثال

CASE

WHEN val < 0 THEN 'negative'

WHEN val = 0 THEN "neutral'

ELSE

'positive'

END

فنحصل على النتائج التالية

بعدها نقوم بتحديد اتجاهات الشوارع أما بزيارة الموقع ونحدد هل اتجاه الشارع مباشر او عكسي او شارع اتجاهين

ملاحظة عندما يكون اتجاه السير مع اتجاه رسم الخط يكون مباشر لذلك من الضروري معرفة نقطة البداية والنهاية للخط

واستخدم هنا تحديد مباشر للشوارع ذات الاتجاهين عن طريق التحديد مع ضغط الزر shift

هنا سأقوم بتحديد الشوارع التي لها اتجاه مباشر وأعطه القيمة واحد

وبعد ذلك الشوارع التي لها اتجاه معاكس للسير

ملاحظة تستطيع معرفة اتجاه رسم الشرع من خلال ضغط الزر Node tool

يظهر جدول يعطي العقد التي يتكون منها الخط نضغط على العقد فيظهر ترتيبها في جدول الاحداثيات والعقدة ذات الرقم صفر هية بداية الخط

كما تظهر الصورة

ونعيد الخطوة السابقة مع إدخال القيمة 2

فنحصل على البيانات التالية

ملاحظة . قمت بتعديل السرعات لبعض الشوارع إلى ستين كي تظهر نتائج التحليل بشكل أفضل

والان نقوم برسم خريطة تظهر شبكات الطرق بالوان تمثل اتجاه الطرقات و سنستخدم

وسنختار اللون الأحمر للاتجاهين واصفر للعكسي وازرق للعكسي

تضغط على خصائص الطبقة ونقوم باختيار Rule_ Based كما تظهر الصورة التالية

الصورة التالية

بعدها نقوم بادخال القواعد التي سيتم فرز عناصر الخريطة على أساسها

قم بتسمية label طريق ذو اتجاهين حتى يظهر في layer Panal لاحقا

بعدها نقوم بضبط نمط العرض واللون والعرض وتوضع العنصر او اظهار سهم يدل على اتجاه الشارع كما تظهر

نعيد العمل كمان في الخطوة السابقة بإضافة قاعدة جديدة للشوارع ذات الاتجاه المباشر

ونكتب في الحقل Label اتجاه مباشر

وكذلك للاتجاه العكسي

فنحصل على خريطة تظهر بألوان تدل على اتجاهات الشوارع

اجراء تحليل أقصر مسار:

نبدأ الان بالدراسة الطبولوجية وإيجاد المسار الأقصر بين نقطتين مع مراعاة اتجاه الشوارع والزمن المستغرق

لقطع هذه المسافة

اولا نقوم نذهب الى ضبط road graph كما تظهر الصورة من اجل ادخال معطيات الشبكة التي سنقوم بتحليلها

نقوم باختيار الوحدات المستخدمة ولك حريات استخدام الوحدات ولكن بما أن الشارع قصيرة في منطقتي قمت باختيار متر على ثانية

حيث نقوم باختيار الطبقة التي سنجري لها التحليل

وندخل عمود الاتجاه ونعرف قيمة 0 الاتجاهين

والقيمة 1 للاتجاه المباشر و 2 للعكسي

وندخل عمود السرعة ايضا للسرعة التصميمية للشوارع بعين الاعتبار

ونضبط القيم الافتراضية أيضا في حال كان الشارع غير معرف باتجاه هل يكون مباشر أو عكسي او اتجاهين وقد قمت باختيار اتجاهين وكذلك السرعة الافتراضية في حال لم يتم تعريف السرعات

بعدها نختار نقطة البداية ونقطة النهاية

ونضغط على حساب فيقوم بحساب المسار الأقصر

وتستطيع حفظ الطريق الناتج من خلال الضغط على تصدير

في الدرس القادم سنقوم بدراسة إحصائية لشبكة الطرق التي قمت بتجهيزها بهذا الدرس واضافة script من اجل ايجاد افضل مسار يمر بمجموعة نقاط

لذلك لاتنسى الاشتراك في صفحة الفيسبوك That GIS Guy – نظم المعلومات الجغرافية ومشاركة  هذه المقالة مع أصدقائك المختصين. وفي حال لديك أي تعليقات أو أسئلة لاتتردد حيث أنك تفيدنا في تحسين المقالات.

الكاتب: المهندس مارتن إيليا

One comment

اترك رد

إملأ الحقول أدناه بالمعلومات المناسبة أو إضغط على إحدى الأيقونات لتسجيل الدخول:

شعار ووردبريس.كوم

أنت تعلق بإستخدام حساب WordPress.com. تسجيل خروج   /  تغيير )

Google photo

أنت تعلق بإستخدام حساب Google. تسجيل خروج   /  تغيير )

صورة تويتر

أنت تعلق بإستخدام حساب Twitter. تسجيل خروج   /  تغيير )

Facebook photo

أنت تعلق بإستخدام حساب Facebook. تسجيل خروج   /  تغيير )

Connecting to %s