توسعه سامانه بهروزرسانی خودکار پایگاه داده مکانی با استفاده از دادهه یا مکانی مردم گستر)مطالعه موردی: رستورانها(

Transcript

1 توسعه سامانه بهروزرسانی خودکار پایگاه داده مکانی با استفاده از دادهه یا مکانی مردم گستر)مطالعه موردی: رستورانها( پژوهشي علمي- نشريه سپهر هنرپرور 1 ع یل اصغر آل شیخ 2 و علوم 1 دانشجوي کارشناسي ارشد سيستمهاي اطالعات مکاني- دانشکده مهندسي نقشهبرداري- دانشگاه صنعتي خواجه نصيرالدين طوسي فنون نقشه برداري دوره پنجم شماره 1 مرداد ماه 1394 sep.honarparvar@kntu.ac.ir 2 استاد گروه سيستمهاي اطالعات مکاني- دانشکده مهندسي نقشهبرداري- دانشگاه صنعتي خواجه نصيرالدين طوسي alesheikh@kntu.ac.ir چکیده )تاريخ دريافت بهمن 1393 تاريخ تصويب ارديبهشت 1394( در کالنشهرهايي مثل تهران کاربريهاي اراضي به علل مختلف از جمله کنترل ترافيک و رفع نيازهاي نواحي مختلف شهري در حال تغيير ميباشند. مراکز ارائهدهنده خدمات گردشگري مثل رستورانها هم تحت تأثير اين تغييرات قرار ميگيرند. در بعضي از اين مراکز حتي کيفيت ارائه خدمات هم دستخوش تغيير ميشود. بنابراين به منظور بهروزرساني سريع اطالعات خدمات گردشگري در هر کاربرد از جمله گردشگري به يک سامانه احتياج است. از آنجايي که بهروزرساني پايگاه داده توسط سازمانها و مؤسسات مستلزم صرف زمان و هزينه نسبتا زيادي است به سامانهاي احتياج است که بتواند دادههاي مکاني را به صورت خودکار بهروز کند به صورتي که فرآيند بهروزرساني اطالعات احتياج به طي پروسههاي زمانبر و هزينهبر نداشته باشد. با توجه به اينکه اطالعات مکاني مردم گستر از کاربران معمولي دريافت ميشوند نيازي به زمان يا هزينه باال براي جمعآوري ندارند. بنابراين با استخراج اين دادهها ميتوان به صورت خودکار پايگاه داده مراکز خدماتي را بهروزرساني کرد. هدف مقاله اين است که قابليت اطالعات مکاني داوطلبانه در بهروزرساني خودکار پايگاه داده آزمايش شود. براي جمعآوري دادههاي GoogleMap و سايت Fidilio مسئله اين است که کيفيت کميت سنجه يا 1 از يک برنامه کاربردي موبايل استفاده شده است و دادههاي مرجع رستورانها هم از استخراج شدهاند. دادههاي مناسب براي ورود به پايگاه داده مکاني بايستي ابتدا کيفيت سنجي شوند. ابعاد و المانهاي مختلفي دارد ولي براي بهروزرساني نياز به مقدار واحد است. لذا از روش 2 OWA و فازي براي تبديل کيفيت چندبعدي به يکبعدي استفاده شد و دادههاي با کيفيت باال براي ورود به پايگاه داده آماده شدند. نتايج حاکي از آن بود که سامانه در تکميل اطالعات 60 درصد از رستوران هاي ناحيه موفق بوده است. در نهايت و پس از بررسي نقشه به دست آمده از اين سامانه و نقشه مرجع مشخص شد که براي دريافت اطالعات رستورانها لزوم باال بودن صحت توصيفي»نام رستورانها«به عنوان عامل کنترلکننده مانع از بروز خطا در تخصيص صحيح اطالعات به رستورانهاي مورد نظر در نواحي متراکم ميگردد. واژگان کلیدی : برنامه کاربردي موبايل اطالعات مکاني مردم گستر بهروزرساني خودکار پايگاه داده OWA و کميت سنجهاي فازي رستورانها کيفيت ۱ Volunteered Geographic Information ۲ Ordered Weighted Averaging نويسنده رابط 43

2 1- مقدمه توسعه سامانه به رزورساني خودکار پايگاه داده با استفاده از اطالعات مکاني مردم گستر... در شهرهاي بزرگ مثل تهران کاربريهاي اراضي به علل مختلفي از جمله کنترل ترافيک و رفع نيازهاي نواحي مختلف شهري در حال تغييرند. مراکز ارائهدهنده خدمات گردشگري مثل رستورانها هم تحت تأثير اين تغييرات قرار ميگيرند. در بعضي از اين مراکز حتي کيفيت ارائه خدمات هم دستخوش تغيير ميشوند. بنابراين به منظور بهروزرساني سريع اين موارد در هر کاربرد از جمله گردشگري به يک سامانه احتياج است زيرا در صورت عدم توجه به اين مسئله از يک سو اعتماد کاربران به هر برنامه کاربردي وابسته به اطالعات اوليه مراکز خدماتي )مانند رستورانها( پايين ميآيد و از طرفي باعث اتالف هزينه و زمان کاربران براي يافتن نتيجه صحيح ميشود. از سوي ديگر اطالعات به دست آمده از مردم دربارهي ساليقشان و کيفيت خدمات گردشگري )مانند رستورانها( هميشه بهترين منبع براي برنامهريزي و سرمايهگذاري در زمينهي ارائهي خدمات در آينده است چرا که در واقع منبع اصلي توليد سرمايه در تجارت گردشگري همين گردشگران ميباشد. در نهايت اضافه کردن مراکز خدماتي جديد توسط مردم ميتواند به صاحبان خدمات جديد )که در پايگاه دادهي برنامه کاربردي وجود نداشتند(کمک کند تا بتوانند خود را به کاربراني که اطالعي از وجود اين رستوران ندارند معرفي کنند. بنابراين نياز به سامانهاي است تا بتواند پايگاه داده خدمات گردشگري را بهروزرساني کند. از آنجايي که بهروزرساني پايگاه داده توسط سازمانها و مؤسسات مستلزم صرف زمان و هزينه نسبتا زيادي هست احتياج به سامانهاي است که بتواند دادههاي مکاني را به صورت خودکار بهروز کند به صورتي که فرآيند بهروزرساني اطالعات احتياج به طي پروسههاي زمانبر و گران اداري نداشته باشد] 1 [. علت اين امر اين است که در برخي کاربردها مثل سامانههاي توصيه گر گردشگري به اطالعات بهروز نياز است و دسترسي به اماکن گردشگري جديد اعم از خدمات و يا راههاي جديد نيازمند اطالعات صحيح و جديد است. از طرفي نياز مبرم به برخي اطالعات کيفي مثل کيفيت غذا کيفيت خدماترساني ميزان ازدحام در منطقهي گردشگري مورد نظر زيبايي و ميزان جذابيت اماکن و غيره بدون استفاده از نظر کاربران غير خبره و عموم ممکن نيست. اطالعات مکاني مردم گستر که از کاربران معمولي دريافت ميشوند نيازي به زمان يا هزينه باال براي جمعآوري ندارد. بنابراين با استخراج اين دادهها ميتوان به صورت خودکار پايگاه داده مراکز خدماتي مثل رستورانها را بهروزرساني کرد. براي جمعآوري دادههاي مردمي از يک برنامه کاربردي موبايل 1 استفاده شده است. در نهايت هدف مقاله توسعه سامانهاي است که دادههاي مردمي را از طريق سکوي موبايل جمعآوري کرده و به صورت آني براي بهروزرساني پايگاه داده آماده کند. مسئله اصلي اين تحقيق تشخيص و ورود دادههاي با کيفيت است. با توجه به اين که کيفيت ماهيت چندبعدي دارد تصميمگيري براي انتخاب دادههاي باکيفيت کاري مشکل است. پس بايد فضاي تصميم را به يک بعد کاهش داد. در اين حالت نميتوان از وزندهي و اولويتبندي صحيح ابعاد يا المانهاي کيفيت اطمينان حاصل کرد. لذا به روشي نياز است که ميزان وابستگي تصميمگيري به اولويتبندي المانها را تا حد ممکن بکاهد و با بررسي حاالت موجود بهترين تصميم را براي تناسب کيفيت بگيرد. OWA به همراه کميتسنجهاي زباني ميتواند سناريوهاي مختلف زباني را در اختيار تصميمگيرنده قرار داده و ميزان اطمينان را در اتخاذ تصميم نهايي باال برد. در بخش دوم مباني نظري تحقيق شامل بهروزرساني خودکار پايگاه داده اطالعات مکاني مردم گستر و کيفيت اطالعات مکاني مردم گستر بررسي ميشود. در بخش سوم به روش پيادهسازي و ارزيابي کيفيت دادهه يا براي ورود به پايگاه داده تشريح ميشود. در بخش چهارم به بررسي نتايج و در بخش پنجم به پرداخته ميشود. 2- مبانی نظری تحقیق در اين بخش ابتدا توضيح مختصري در رابطه با تعريف و ضرورت استفاده از بهروزرساني خودکار پايگاه داده خواهد شد و سپس به بررسي اطالعات مکاني مردم گستر و کيفيت زمينهها پرداخته خواهد شد. پژوهشهاي صورت گرفته در اين ۱ Mobile application 44

3 نشريه علمي- پژوهشي علوم و فنون نقشه برداري دوره پنجم شماره 1 مرداد ماه بهروزرسانی خودکار پایگاه داده امروزه حجم انتقال دادههاي مکاني بين سازمانهاي دولتي و خصوصي و مردم افزايش چشمگيري داشته است. بنابراين مديريت و کنترل اين حجم عظيم از دادههاي مکاني امري حياتي است ]2[. در اين ميان طراحي يک پايگاه داده مکاني مناسب ميتواند فرآيند انتقال ذخيرهسازي حذف يا افزودن دادههاي مکاني را بهبود بخشد. يکي از گرانترين و زمانبرترين مراحل در پيادهسازي سامانههاي اطالعات مکاني در آمادهسازي اطالعات ورودي مکاني صرف ميشود به طريقي که 60 تا 80 درصد از هزينههاي پيادهسازي را در بر ميگيرد [3]. بهروزرساني دادههاي مکاني هم از آن جهت ضرورت دارد که عوارض مکاني مخصوصا در مناطق شهري در حال تغييرند و اطالعات بهروز شده عوارض مکاني داراي صحت بيشتري هستند. بنابراين مسئلهي ورود و بهروزرساني پايگاه داده مکاني داراي اهميت ويژهاي است. در رابطه با لزوم استفاده از بهروزرساني عمده زير را ذکر کرد: خودکار ميتوان دو دليل بهروزرساني دادههاي مکاني شامل سه مرحله آشکارسازي اشياء در حال تغيير مشخص کردن نوع تغيير و بازنگري و بهروزرساني داده مکاني است ]4[. ولي هر يک از اين مراحل نيازمند صرف هزينه و زمان زياد است. بهروزرساني پايگاه داده خودکار زماني که مراحل جمعآوري و بهروزرساني همزمان انجام شود بيشتر مورد استفاده قرار ميگيرد] 5 [. دليل ديگر استفاده از بهروزرساني خودکار برتري آن نسبت به روشهاي ديگر است. از ميان روشهاي بهروزرساني روش دستي بسيار پرهزينه و زمانبر است ]6[. به عبارتي دخالت عامل انساني در پروسه بهروزرساني بر کيفيت فراداده تأثير ميگذارد ]7[. رويکردهاي نيمهخودکار هم محدودهي مشخصي از فرمتها را پوشش ميدهد و از اين لحاظ براي پايگاه داده حجيم با دادههاي ورودي زياد مناسب به نظر نميرسد ]8[. از طرفي در روش دستي و نيمهخودکار بهروزرساني پايگاه داده و فراداده در دو مدل داده مختلف قرار ميگيرد ]9[ و اين نوع ذخيرهسازي باعث ميشود که در مواردي بهروزرساني فراداده از داده زودتر يا ديرتر صورت گيرد که اين امر باعث کاهش اعتمادپذيري دادههاي مکاني در پروسه بهروزرساني ميشود. بنابراين هر چه پروسههاي بهروزرساني دادههاي مکاني ارتباط کمتري با عامل انساني داشته باشد مناسب تر است] 8 [. لذا بهروزرساني پايگاه داده خودکار ميتواند براي خيلي از کاربردها مناسبترين گزينه باشد. براي بهروزرساني خودکار پايگاه داده بايد به نوع دادههاي ورودي )منابع دادهاي که وارد پروسه بهروزرساني ميشود( توجه کرد. به طور کلي منابع بهروزرساني پايگاه داده از روشهاي فتوگرامتري سنجش از دور و 1 GPS تأمين ميشود. و در اين بين جمعآوري دادهها از طريق GPS براي بهروزرساني خودکار پايگاه داده مکاني عمليتر به نظر ميرسد چرا که مختصات را ميتوان بدون انجام تحليل و محاسبه به طور مستقيم به دست آورد. لذا در اين پژوهش به منظور بهروزرساني خودکار از مختصات GPS ورودي تلفنهاي هوشمند استفاده شده است. در بهروزرساني پايگاه داده اطمينان از فرادادهه يا مکاني اهميت ويژهاي دارد. به خصوص فرادادههايي مثل کيفيت و تاريخ توليد دادههاي مکاني. پايگاه داده مکاني که داراي دادههاي با کيفيت بيشتر بسيار قابلاعتمادتر است و به همين دليل دادهها قبل از ورود به پايگاه داده بايد کيفيت سنجي شوند و دادههاي با کيفيت باالتر جدا شوند. لذا در اين مقاله مبحث کنترل کيفيت دادههاي مکاني ورودي نيز مورد بررسي قرار خواهد گرفت اطالعات مکانی مردم گستر در سايه پيشرفت حوزه فناوري و افزايش آگاهي جوامع نسبت به دادههاي مکاني تحولي در الگوي توليد و مصرف دادههاي مکاني توسط مردم به وجود آمده است. گودچايلد[ 10] 2 اين تحول را با معرفي مفهوم جديدي به نام اطالعات مکاني داوطلبانه تفسير ميکند. تعريف اطالعات مکاني صورت بدين داوطلبانه ميباشد: رسمي «بهرهبرداري از ابزار براي ايجاد جمعآوري و انتشار دادههاي داوطلبانه طور به که جغرافيايي توليدشده افراد توسط است«] 11 [. با انتشار اين مفهوم در مجامع علمي محققان حوزههاي فناوري اطالعات و سامانه اطالعات مکاني بر آن شدند تا از اطالعات مکاني داوطلبانه را در کاربردهاي مختلف مثل توليد نقشههاي گردشگري مديريت بحران و بهروزرساني نقشههاي شبکه راههاي شهري استفاده کنند. ۱ Global Positioning System ۲ Goodchild 45

4 3-2- کیفیت دادههای مکانی مردم گستر توسعه سامانه به رزورساني خودکار پايگاه داده با استفاده از اطالعات مکاني مردم گستر... به اطالعات مکاني داوطلبانه را ميتوان نوع خاصي از مفهومي رايج در حوزه فناوري اطالعات به نام محتواي کاربرتوليد در نظر گرفت. از پروژههايي که در راستاي استفاده از محتواي کاربر توليد در محيط وب است ميتوان Flickr و Panaramo اشاره کرد. کاربران در اين دو سايت امکان به اشتراکگذاري عکسهاي زمين مرجع شده را در محيط وب دارند. از پروژههاي ديگر در اين زمينه ميتوان به سايت Wikipedia اشاره کرد که کاربران را قادر ميسازد تا محتواي علمي سايت را تکميل کنند. سايت مشابه Wikimapia را ميتوان نمونهاي از پروژههاي مورد استفاده در زمينه اطالعات مکاني داوطلبانه نام برد که با بهرهگيري از فناوري مورد استفاده از اين سايت Wikipedia کاربران را در تکميل نقشههاي شهري کمک ميکند. از پروژههاي ديگر در اين زمينه ميتوان به Google Map Maker و OpenStreetMap اشاره کرد. بسياري از تحقيقات صورت گرفته در زمينه اطالعات مکاني داوطلبانه در رابطه با بررسي ميزان کيفيت دادههاي جمعآوري شده توسط اين سايتهاست. در اين ميان سايت OpenStreetMap به علت امکان مستقيم دادههاي مکاني بيشتر مورد توجه محققان قرار گرفته است و تحقيقات بيشتري در مناطق مختلف دنيا روي آن صورت گرفته است] 13[ ]12 [. تحقيقات ديگري که در زمينه صورت ميگيرد بيشتر مرتبط با حوزه علوم شهروندي ميباشند. نمونهاي از اين تحقيقات پروژه سرشماري پرندهي»کريسمس«در آمريکاست که پرندهشناسان مبتدي در شمارش گونههاي مختلف پرندگان محققان را ياري ميدهند. اصوال در اين نوع تحقيقات شبکهاي از شهروندان که از دانش محدودي در حوزه مورد تحقيق برخوردارند مورد استفاده قرار ميگيرد. قاعدتا حجم مشارکت عمومي در اين پروژهها پايينتر از ساير پروژههاست[ 14 ]. براي بهروزرساني خودکار پايگاه داده مکاني نياز به دادههاي قابلاعتماد و باکيفيت است لذا بايد دادههاي ورودي مردمي را تا حد ممکن پااليش کرد. براي اين منظور بايد شناخت کافي از کيفيت دادههاي مکاني و اطالعات مکاني مردم گستر داشت. لذا در بخشهاي بعدي به توضيح مختصري در رابطه باکيفيت دادههاي مکاني و کيفيت اطالعات مکاني مردم گستر پرداخته خواهد شد. کيفيت ابعاد و المانهاي مختلفي دارد. در اغلب دادههاي کيفيت زمينه در پژوهشها داوطلبانه المانهاي تماميت صحت مکاني صحت توصيفي و سازگاري منطقي از بين به المانهاي مرسوم در منابع علمي مختلف کيفيت به عنوان المانهاي موثر انتخاب و مطالعه شدهاند ]15[. با توجه ماهيت دادههاي داوطلبانه روشهاي ارزيابيکيفيت اينگونه دادهها ممکن است نه تنها براي پروژههاي مختلف فضا اساس بر و پروژه يک براي بلکه و توليدکننده مصرفکننده داده متفاوت باشد. تاکنون روشهاي متفاوتي براي ارزيابيکيفيت اطالعات مکاني داوطلبانه استفاده شدهاند. اين روشها را ميتوان به دو دسته کلي تقسيم کرد] 16 [: دسته اول از پروژههاي صورت گرفته در ارزيابيکيفيت اطالعات مکاني مردم گستر به اين مسئله اشاره دارد که براي ارزيابي بايد نقشه حاوي دادههاي مردمي با نقشه مرجع مقايسه و نقاط و عوارض موجود در آنها تناظر يابي شوند. به عبارتي تناظر يابي اولين مرحله از فرآيند ارزيابيکيفيت در روش اول ميباشد که به دو صورت دستي و خودکار امکانپذير است. از پروژههاي صورت گرفته در اين زمينه [16] و [28] تناظر يابي را به صورت خودکار انجام دادهاند و انجامشدهاند ]17[ ]18[ ]19[ ]13[. در دسته دوم دادههاي بقيه به صورت دستي با دادههاي مرجع مقايسه نميشوند و ميتوان از بررسي مستقيم خود دادهها دربارهي کيفيت آنها اطالعاتي به دست آورد. از ميان اين دسته از پژوهشها ميتوان به پروژه شناسايي يخچالها توسط داوطلبان توسط [20] اشاره کرد. اين مقاله کيفيت 1 اطالعات مکاني داوطلبانه را به سه دسته کيفيت ذاتي 3 تقسيم کرده است. کيفيت 2 و عملي بيروني به ذاتي محتواي داده بستگي دارد همچون دقت و صحت متون تصاوير اعتبار کيفيت اندازهگيريها. و توليدکنندگان به نيز عملي داده هدف بيروني کيفيت )داوطلبان( نظر در به مربوط گرفتهشده مشخصات است براي و و آن پروژه بستگي دارد و ممکن است از پروژهاي به پروژه ديگر تغيير کند [21]. در واقع در اين دسته از تحقيقات کيفيت اطالعات مکاني به صورت مستقيم محاسبه ميشود و از ۱ Intrinsic ۲ Extrinsic ۳ Pragmatic 46

5 اين رو به فرآيند ارزيابيکيفيت صورت خودکار و با سرعت باال قابل انجام است. بنابراين معموال در پروژههايي که بهروزرساني خودکار پايگاه داده مکاني با استفاده از دادههاي مردمي اهميت ويژهاي دارد از اينگونه روشها استفاده ميشود. لذا با توجه به اينکه هدف به روزرساني خودکار يک پايگاه داده مکاني است روش مورد استفاده در اين پژوهش در اين گروه از تحقيقات قرار ميگيرد. نشريه علمي- پژوهشي علوم و فنون نقشه برداري دوره پنجم شماره 1 مرداد ماه 1394 شکل 1 شکل 2 3- پیادهسازی دادههاي مربوط به اطالعات رستور نا ها از طريق يک برنامه کاربردي موبايل از کاربران دريافت ميشود. دادههاي مرجع هم از سايت رستورانهاست و سايت از Fidilio GoogleMaps که حاوي اطالعات که حاوي مختصات است به دست آمده است. برنامه کاربردي مورد نظر در محيط برنامهنويسي اندرويد نوشته شده است و طراحي آن به گونهاي است که انتخاب نقاط رستورانها با استفاده از ابزارهاي رابط کاربري با ذخيره مختصات GPS و بدون نياز به کليک روي نقشه صورت ميگيرد. با توجه به اين که احتمال خطاي انساني در زمان کليک روي نقطه مورد نظر باالست استفاده از سنسور تلفن همراه GPS هوشمند ميتواند احتمال خطاي انساني را پايين آورد. در برنامه کاربردي موبايل کاربران ابتدا مختصات رستوران را GPS تلفن همراه هوشمند وارد ميکنند )شکل 1 ( و سپس اطالعات آن رستوران را وارد ميکنند )شکل 2 (. ص- ص- فحهي رابط کاربري موبايل براي ورود مختصات رستورانها فحهي رابط کاربري موبايل براي ورود اطالعات رستورانها پس از تخليه اطالعات از برنامه کاربردي موبايل کاربران به پايگاه داده SQL Server دادهها براي آناليز به برنامه ارزيابي کيفيت که با زبان C# از ارزيابي دادههاي نوشته شده است فرستاده ميشوند. پس باکيفيت مشخص ميشوند و براي بهروزرساني به پايگاه داده ارسال ميشوند. روند کلي بهروزرس يان خودکار توسط سامانه در )شکل 3 ( تشريح شده است. اعمال عملگر OWA محاسبه مقادير المان هاي کيفيت ورود داده هاي از طريق برنامه کاربردي موبايل استخراج کيفيت نهايي انتخاب داده هاي با کيفيت مناسب براي ورود به پايگاه داده به روزرساني پايگاه داده شکل 3- روند ک يل سامانه بهروزرساني خودکار 47

6 ] توسعه سامانه به رزورساني خودکار پايگاه داده با استفاده از اطالعات مکاني مردم گستر... در روند استخراج کيفيت اطالعات مکاني داوطلبانه اولين مرحله مشخص کردن و مقداردهي به درايههاي بردار کيفيت ميباشد. بردار کيفيت برداري است که هر درايه آن حاوي يک المان کيفيت )مثل صحت مکاني توصيفي و غيره( است. روند تعيين مقادير کيفيت بستگي به نوع پروژه و دانش موجود در رابطه با اطالعات مورد نياز درباره پروژه دارد. به عبارتي براي مشخص کردن مقادير المانهاي کيفيت با توجه به تعريف نياز به اطالعاتي است که ميزان تطابق کيفيت به دست آمده از اندازهگيريها را با معيارهاي کاربرد مورد نظر را مشخص کند. در اين تحقيق براي مشخص کردن اين مقادير از توابع و قيود فازي استفاده شده است. چگونگي استفاده از اين توابع در ادامه مقاله آمده است. خروجي اين توابع تطابق کيفيت دادهها با مقادير مورد انتظار پروژه براي هر المان کيفيت اطالعات مکاني مردم گستر را در اختيار ميگذارد. اما هدف در اين پروژه به دست آوردن خودکار کيفيت دادههاي مکاني داوطلبانه و استفاده از آنها در پايگاه داده مکاني سامانه توصيهگر است. براي رسيدن به اين هدف احتياج به يک ديد کلي در رابطه باکيفيت دادههاست که با تبديل فضاي چندبعدي المانهاي کيفيت به يک مقدار کيفيت تک بعدي ميسر ميشود. از روشهاي موجود براي اين تبديل ميتوان به روشهاي مختلف تصميمگيري چندمعياره اشاره کرد که از ميان آنها روش و OWA کميت سنجهاي فازي براي اين تحقيق انتخابشده است. اين روش در به دست آوردن کيفيت اطالعات مکاني مردم گستر مربوط به يخچالهاي قطبي توسط [20] و کيفيت اطالعات مکاني مردم گستر مربوط به ميزان تخريب بناهاي تاريخي توسط [20] آورده شده است. در اين دو مقاله صرفا به ارزيابي کيفيت عملي با استفاده از OWA اشاره شده است ولي براي آنها کاربردي تعريف نشده است و به چگونگي استفاده از اين روش براي بهروزرساني پايگاه داده اشارهاي نشده است. تعيين ميزان اهميت هر المان کيفيت اطالعات مکاني داوطلبانه )توصيفي مکاني و غيره( نسبت به المانهاي ديگر به دليل متفاوت بودن المانها از يکديگر کار مشکلي است. به عنوان مثال اهميت المان توصيفي به مکاني در کاربردهاي مختلف را نميتوان با اطمينان کامل مشخص کرد زيرا ماهيت دو المان کامال متفاوت بوده و تأثير آنها بر کيفيت نهايي به صورت قطعي قابل پيشبيني نيست. پس به عملگري نياز است که بتواند معيارها و وزنهاي مقداردهي شده را تحت سناريوهاي مختلف زباني مورد بررسي قرار دهد تا اوال از ميزان وابستگي به کارشناسان کم کند و ثاني ا ميزان اهميت نظر کارشناسان علوم مختلف نسبت به يکديگر را در فرايندي با سناريوهاي مختلف مورد بررسي قرار دهد [21]. به همين دليل با توجه به قابليت سازگاري باالي عملگر OWA با کميتسنجهاي زباني در اين تحقيق از اين عملگر براي به دست آوردن مقادير کيفيت نهايي يا عملي استفادهشده است [22]. OWA حساب ميآيد [23 از خانوادهي فرآيند ترکيب چندمعياره به که در واقع دو سري از وزنها که اولي وزنهاي ترتيبي و دومي اهميت نسبي معيارها نسبت به يکديگر است را در خود دارد. اگر نظر گرفته شود a برداري n و W بعدي در هم وزنهاي اهميت نسبي معيارها باشد عملگر OWA به صورت زير عمل ميکند: OWA(a 1, a 2,, a n ) = w i n i=1 b i bi )1( که در آن وزن ترتيبي است به صورتي که از بزرگترين مقدار a تا کوچکترين آن به صورت نزولي مرتب شده است. به حالت کلي فرمول محاسبه OWA مطابق زير ميباشد. n OWA i = ( u j v j n ) u j v j z ij )2( j=1 که در آن v j مقادير وزنهاي ترتيبي و المان ميباشد u j j=1 z ij وزن هر هم مقادير مرتب شدهي هر المان کيفيت بر اساس ترتيب v هاست. در هر پروژه بسته به کاربرد براي ارزيابي کيفيت ميتوان المان هاي مختلفي را براي کيفيت در نظر گرفت. المانهاي صحت مکاني صحت زماني و صحت توصيفي در اکثر منابع تحقيقاتي به عنوان المانهاي کيفيت در نظر گرفته ميشوند. با توجه به ميزان اثرگذاري پايين و حتي عدم اثرگذاري المانهاي ديگر در کيفيت دادههاي مکاني داوطلبانه )مثل سازگاري منطقي که معموال در رابطه با دادههاي خطي و پليگوني مطرح 48

7 ميشود و به هندسه عارضه وابسته است( در مطالعهي موردي رستورانها از آنها استفاده نشده است. المان اعتماد پذيري معموال به عنوان الماني براي تعيين کيفيت بيروني مد نظر قرار ميگيرد [24] [20]. در اين تحقيق با توجه به روش به کار گرفتهشده بايستي دادههاي ورودي رستورانها که توسط مردم ايجاد ميشوند از لحاظ ميزان قابليت اطمينان سنجيده شوند لذا اين المان به عنوان الماني براي ارزيابيکيفيت در نظر گرفته ميشود. براي محاسبه المانهاي کيفيت به صورت زير عمل ميشود. نشريه علمي- پژوهشي علوم و فنون نقشه برداري دوره پنجم شماره 1 مرداد ماه المانهای کیفیت 1-4- صحت مکانی صحت موقعيت ميتواند با محاسبه جذر کمترين مربعات يا تابع توزيع نرمال گوسي روي دو نقطه متناظر در دو نقشه مورد نظر محاسبه شود [25] [26] [27]. براي تناظريابي نقاط رستورانها بين نقشه مرجع و نقشه از روش مورد استفاده در [16] استفاده شده است با اين تفاوت که در اين پژوهش از عوارض خطي استفاده شده است. بنابراين به جاي استفاده از فرآيند تناظر يابي هفت مرحلهاي مورد استفاده در آن تحقيق از تناظريابي تکمرحلهاي با شعاع بافر 25 متر استفاده شده است. اين ميزان شعاع با بررسي نقشه تراکم توزيع رستورانها به دست آمده است. در نهايت براي تعيين ميزان اين زير المان تابع عضويت فازي براي فواصل اقليدسي از نقطهاي توسط کاربر وارد شده مشخص شده است. تابع فازي مورد نظر در شکل ارائه شده است. اگر خطا را در دو جهت y x و برابر فرض کرد بيضي خطا به دايره تبديل ميشود. بنابراين خطاي مکاني رابطه مستقيم با شعاع بافر حول اين نقطه را دارد. به عبارتي صحت مکاني با دور شدن از مرکز به صورت خطي کاهش مييابد. با توجه به اينکه حداقل فاصله دو رستوران در نقشه 10 متر است بافرهاي با شعاع زير 10 متر همگي داراي کيفيت کامل ميباشند. از طرفي شعاع بيشتر از 25 متر هم در تناظريابي وارد نميشود و به صورت خودکار صفر در نظر گرفته ميشود. شکل 4- نمودار تابع عضويت فازي المان صحت مکاني براي فواصل 2-4- صحت توصیفی مختلف اين المان به صورت متني يا رشتهاي است. به عبارتي به زبان انسان وارد مجموعه دادهها ميشود. اما براي برآورد صحت آن نياز به معياري عددي است که براي اين کار بايد آن را به زبان محاسباتي ترجمه کرد. صحت توصيفي در اين تحقيق ميزان صحت نام رستورانها را بررسي ميکند. صحت توصيفي از آن جهت اهميت دارد که اصليترين عامل تعريفکننده هر رستوران است و مردم رستورانها را بيشتر با نامهايشان ميشناسند. در مکانهايي که رستورانها نزديک به يکديگر ميباشند هم به علت امکان بروز خطاي تعيين موقعيت نياز به عاملي کنترلکننده است که در اين مورد دادههاي با صحت باالي توصيفي ميتواند کمکرسان باشد. صحت توصيفي بر اساس نسبت تعداد حروف مشابه دادههاي مرجع و دادههاي داده محاسبه ميشود صحت زمانی به تعداد کل حروف رشته موجود در پايگاه المان صحت زماني به طور مستقيم از اختالف زماني محاسبه ميشود. اين المان اختالف بين دو آيتم ورودي زمان توليد داده و زمان بهروزرساني را مشخص ميکند. براي محاسبه ميزان اين اختالف تعداد روزها شمرده ميشود. هر چه ميزان اين اختالف کمتر باشد صحت زماني بيشتر است. صحت زماني از آنجا اهميت دارد که برخي رستورانها تغيير کاربري و يا تغيير عنوان ميدهند يا ممکن است نوع سرويسدهي و کادر خدمات و کيفيت غذاي خود را تغيير دهند. لذا ميزان صحت زماني دادهها در اينجا از اهميت ويژهاي برخوردار است فاصله

8 4-4- اعتماد پذیری توسعه سامانه به رزورساني خودکار پايگاه داده با استفاده از اطالعات مکاني مردم گستر... اين زير المان ميتواند با استفاده از اطالعات و سوابق پروفايل کاربر محاسبه شود. ميزان اعتماد پذيري به اين موارد ميتواند با نظر متخصصين يا مسئول پروژه انجام گيرد [20]. آيتم تأثيرگذار براي مشخص کردن المان اعتمادپذيري سوابق کاربران مستخرج از پروفايل کاربري ميباشد و متناسب باکيفيت به اشتراکگذاريهاي قبلي هر کاربر محاسبه ميشود. اطالعات پروفايل کاربر شامل شناسه کاربري شغل و سابقه کاربر اشتراکگذاري مشخص ميشود. ميباشد. سابقه کاربر بر اساس تعداد به دادهه يا براي هر شناسه باکيفيت براي مشخص کردن مقدار وزن هر المان )2( از فرمول زير استفاده ميگردد. u j کاربر در فرمول W j = n r j + 1 n n r k + 1 k=1 r j )3( در معادله باال پارامتر n تعداد کل معيارها )المانهاي کيفيت( رتبهي معيار j ام و وزن معيار j ام را مشخص ميکند. W j براي مشخص کردن مقدار از v j کميتسنجهاي زباني فازي استفاده شده است. با توجه به اينکه در اين مقاله از کميتسنج نسبي استفادهشده است از يکي از سادهترين و معروفترين کميتسنجهاي زباني بهره گرفته ميشود که از فرمول نسبي با عنوانRIM 1 Q(P) = p α به توجه تبعيت ميکند. در اين فرمول نزديک از مقاديري زباني عبارت ميتواند با α تا صفر به بينهايت را به خود بگيرد. براي نمونه براي برآورده کردن "همه معيارها" ميتوان مقداري بزرگ نزديک به 1000 به α اختصاص داد. جدول زير مستخرج از [21] به صورت Α زير ميباشد. جدول 1 - رابطه بين عملگرهاي تصميم گير چند معياره و عبارات زباني [21] عملگر تصمیمگیری چند معیاره وزن ترتیبی vj) ( کمیت سنج Q v1 حداقل يکي =1 and v j =0 MAX α 0 = 0.1 α OWA وابسته به مسئله حداقل کمي = 0.5 α OWA وابسته به مسئله کمي = 1 α vj =1/n WLC نيمي = 2 α OWA وابسته به مسئله اکثرا = 10 α OWA وابسته به مسئله اکثرا همه α vn = 1 and vj = 0 MIN همه در نهايت مقدار v j صورت زير به دست ميآيد. )4( را از فرمول مستخرج از[ 22] به j α j 1 α v j = ( u k ) ( u k ) k=1 k=1 در نهايت با جايگذاري وزنهاي ترتيبي و معيار در معادله 2 مقدار OWA براي هر مقدار ورودي داده محاسبه ميشود. پس از انجام سناريوهاي مختلف و مقايسه با دادههاي کنترل ( اطالعات به اشتراکگذاري شده توسط کارشناسان( سناريو با عبارت زباني»حداقل يکي«مناسب تشخيص داده شد و مقدار لحاظ گرديد. با داشتن مقادير α OWA متناظر با آن ميتوان يک مقدار نردهاي براي هر کدام از دادههاي ورودي معلوم کرد در نتيجه براي انتخاب دادههاي قابلاعتماد معياري به نام کيفيت را در دست است و ميتوان دادههاي باکيفيت باال را براي بهروزرساني به پايگاه داده مکاني ارسال کرد. براي تشخيص مقدار کيفيت مناسب براي دادههاي از دادههاي نمونه توليدشده توسط کارشناسان امور تغذيه و بهداشت استفاده شده است به شکلي که بتوان مرز بين دادههاي بيکيفيت با دادههاي باکيفيت را با عددي مشخص کرد. پس از بررسي اين دادههاي نمونه اين مرز مشخص گرديد و دادههاي با مقدار حدودي بيشتر از 0/5 داده باکيفيت باال تشخيص دادهشده و وارد پايگاه داده مکاني رستورانها شد. 1 Regular Increasing Monotone 50

9 ب- نشريه علمي- پژوهشي علوم و فنون نقشه برداري دوره پنجم شماره 1 مرداد ماه نتایج پس از آزمايش سامانه بهروزرساني خودکار رستورانها با استفاده از اطالعات مکاني مردم گستر نقشهاي حاوي اطالعات به اشتراکگذاشته شده توسط مردم به دست آمد. در شکل )5-1( نقشه و در شکل )5-2( نقشه مرجع براي مقايسه آورده شده است. نقشههاي زير حاوي اطالعات رستورانهاي حوزه ميرداماد و وليعصر تهران است. فلا- شکل 5 )الف( )ب( ) نقشه مرجع رستورانهاي شهر تهران ب( نقشه رستورانهاي اطالعات مکاني مردم گستر 6- بحث و نتیجهگیری همانگونه که در شکلهاي )5 ف-ال ) ) و 5( مشاهده است توزيع و تعداد رستورانها در نقشه قابل کمتر از نقشه مرجع ميباشد ولي در عوض در برخي مناطق تراکم رستورانهاي نقشه بيشتر است. با بررسي دادههاي مناطق پر تراکم دريافتيم که رستورانهاي اين مناطق از رستورانهاي مشهور ناحيه مثل هايدا و اسکان ميباشند و سامانه در بهروزرساني خودکار دادههاي رستورانهاي مشهور ناحيه توفيق نسبي داشته است. نهايتا با در نظر گرفتن نسبت تعداد رستورانهايي که کل منطقه را پوشش ميدهند مشخص ميشود که اطالعات مکاني مردم گستر توانسته حدود 60 درصد از رستوران هاي ناحيه را پوشش دهد. با بررسي کلي نتايج مشخص شد که توزيع نامناسب رستورانها در نقشه نشاندهنده نايقيني از لحاظ تماميت ميباشد و اين المان کيفيت مقدار کمي را به خود اختصاص ميدهد. علت اين امر آن است که کثرت دادههاي توليدشده توسط مردم تأثير مستقيمي بر مقدار المان تماميت 1 کيفيت اطالعات مکاني مردم گستر دارد. و به علت زمان کم براي آزمايش سامانه بهروزرساني خودکار پايگاه داده داده زيادي در دست نيست و به همين علت در مناطقي از نقشه کمبود نقاط مشاهده ميشود. از طرفي رستورانهايي که در ناحيه با تراکم نقطه باال قرار دارند احتمال بروز خطا را باالبرده و با توجه به دقت ۱ Completeness 51

10 توسعه سامانه به رزورساني خودکار پايگاه داده با استفاده از اطالعات مکاني مردم گستر... GPS پايين گوشيهاي هوشمند مکان بعضي از رستورانها با رستورانهاي مجاور جابهجا ميشود. اما براي دريافت اطالعات رستورانها لزوم باال بودن صحت توصيفي نام رستورانها به عنوان عامل کنترلکننده مانع از بروز خطا در تشخيص صحيح اطالعات به رستوران مورد نظر ميگردد. به عنوان مثال بيشينه شعاعي که احتمال دارد رستورانهاي مجاور باهم اشتباه شوند 14 متر ميباشد. در اين شعاع مطمئنا هيچ دو رستوران متشابهي از لحاظ اسمي يافت نميشود. لذا ممکن است رستوراني از لحاظ مختصاتي به اشتباه به جاي رستوران مجاورش در نظر گرفته شود ليکن لزوم صحت باالي توصيفي دادههاي ورودي باعث ميشود اسم رستوران درست تشخيص داده شود و در نتيجه اطالعات در نظر گرفتهشده براي رستوران مورد نظر )مثل کيفيت غذا نوع سرويسدهي امکانات نرمافزاري و...( به درستي در پايگاه داده ذخيره شود. پس از انجام پروژه به نظر ميرسد به علت تراکم باالي رستورانها در بعضي مناطق احتمال بروز خطا در فرآيند تناظريابي نقاط در دو نقشه مرجع و مردمي باالست. لذا به منظور مرتفع کردن اين مشکل ميتوان به جاي روش پيشنهادي در اين مقاله )تناظر يابي سه مرحلهاي مکاني و اسمي( از روش رستري هم براي تناظريابي رستورانها در دو نقشه مرجع و مردمي به عنوان مرحلهاي ديگر از تناظريابي به منظور کنترل بيشتر در جلوگيري از بروز خطا استفاده کرد. از طرفي براي کاهش حجم محاسبات در مناطق با تراکم باال با حجم داده باال در تناظريابي ميتوان از خوشهبندي رستورانها با در نظر گرفتن ميزان تراکمشان استفاده کرد. با اين عمل ميتوان حوزه و تعداد جستجوها را کاهش داده و نهايت ا ميزان محاسبات را کم کرد. به عنوان پيشنهاد نهايي به کار بردن روش مذکور براي ورود عوارض پلي گوني به جاي نقطهاي به پايگاه داده ميتواند اطالعات مفيدي در رابطه با کارايي روش مذکور در رابطه با سطوح باالتر عوارض در اختيار قرار دهد. در اين حالت مسلما المان جديد صحت هندسي به مجموعه المانها اضافهشده و لزوم محاسبه ميزان دقت روابط توپولوژي اهميت ويژهاي مييابد. مراجع [1] [2] [3] [4] [5] [6] [7] [8] Howe, J., The Rise of Crowdsourcing. Wired magazine June 2006, [Online]. Available at: Göbel, S., Lutze, K. (1998). Development of meta databases for geospatial data in the WWW, In: Proceedings of the Sixth ACM International Symposium on Advances in GeographicInformation Systems 1998, ACM, Washington DC, USA, pp Ebadi, H., et al., 2004, Report Sets of Master Plan of Geographic Information System for Electrical Industry- Distribution Networks (Production, Editing and UpdatingInstructions), Faculty of Geodesy and Geomatics, K.N.ToosiUniversity of Technology, Tehran, Iran. Haj-Yehia, B., & Peled, A. (2004). Rule-Based System for Updating Spatial Data-Base. In ISPRS-XXth Congress, Istanbul, Turkey. Ahmadi, F. F., & Ebadi, H. (2009). An integrated photogrammetric and spatial database management system for producing fully structured data using aerial and remote sensing images. Sensors, 9(4), Najar, C., Rajabifard, A., Williamson, I. P., & Giger, C. (2007). A framework for comparing Spatial Data Infrastructures on the basis of web services and metadata management: an Australian-Swiss case study. Hatala, M., & Forth, S. (2003, May). A comprehensive system for computer-aided metadata generation. In Proceedings of 12th International Conference of The World Wide Web Consortium (WWW2003), Budapest, May 20 (Vol. 24). Olfat, H., Kalantari, M., Rajabifard, A., Senot, H., & Williamson, I. P. (2013). A GML-based approach to automate spatial metadata updating. International Journal of Geographical Information Science, 27(2),

11 نشريه علمي- پژوهشي علوم و فنون نقشه برداري دوره پنجم شماره 1 مرداد ماه 1394 [9] [10] [11] [12] [13] [14] [15] [16] [17] [18] Kalantari, M., Rajabifard, A., & Olfat, H. (2009, September). Spatial metadata automation. In Surveying and Spatial Sciences Institute Biennial International Conference. Goodchild, M.F. (2007). Citizens as voluntary sensors: spatial data infrastructure in the world of Web 2.0. International Journal of Spatial Data Infrastructures Research, 2:24 32 Flanagin, A. J., & Metzger, M. J. (2008). The credibility of volunteered geographic information. GeoJournal, 72(3-4), Ather, A. (2009). A quality analysis of openstreetmap data. ME Thesis, University College London, London, UK. Ciepłuch, B., Jacob, R., Mooney, P., & Winstanley, A. (2010, July). Comparison of the accuracy of OpenStreetMap for Ireland with Google Maps and Bing Maps. In Proceedings of the Ninth International Symposium on Spatial Accuracy Assessment in Natural Resuorces and Enviromental Sciences 20-23rd July 2010 (p. 337). University of Leicester. Retrieved October 14, 15, Koukoletsos, T., Haklay, M., & Ellul, C. (2012). Assessing data completeness of through an automated matching procedure for linear data. Transactions in GIS, 16(4), Koukoletsos, T. (2012). A Framework for Quality Evaluation of linear datasets (Doctoral dissertation, UCL (University College London)). Haklay, M. (2010). How good is volunteered geographical information? A comparative study of OpenStreetMap and Ordnance Survey datasets. Environment and planning. B, Planning and design, 37(4), 682. Girres, J-F. and Touya, G. (2010). Quality Assessment of the French OpenStreetMap Dataset. Transactions in GIS, 14(4): [19] [20] [21] [22] [23] [24] [25] [26] [27] [28] Zielstra, D. and Zipf, A., A Comparative Study of Proprietary Geodata and for Germany. In 13th AGILE International Conference on Geographic Information Science. Guimaraes, Portugal May Bordogna, G., Carrara, P., Criscuolo, L., Pepe, M., & Rampini, A. (2014). A linguistic decision making approach to assess the quality of volunteer geographic information for citizen science. Information Sciences, 258, B. Vahedi, A. A. Alesheikh, S. Honarparvar. Quantitative Assessment of Pragmatic Quality of Volunteered Geographic Information Using Fuzzy Linguistic Quantifiers and OWA Operator. JGST. 2014; 3 (4) :65-76 Malczewski, J. (2006). Ordered weighted averaging with fuzzy quantifiers: GIS-based multicriteria evaluation for land-use suitability analysis. International Journal of Applied Earth Observation and Geoinformation, 8(4), Yager, R. R. (1996). Quantifier guided aggregation using OWA operators.international Journal of Intelligent Systems, 11(1), Devillers, R., & Jeansoulin, R. (Eds.). (2006). Fundamentals of spatial data quality. London: ISTE. FGDC, 1998a. FGDC-STD Geospatial positioning accuracy standards. Part 1: Committee,[Online].Availableat: FGDC, 1998b. FGDC-STD Geospatial positioning accuracy standards. Part 3: Available at: Tveite, H. (1999). An accuracy assessment method for geographical line data sets based on buffering. International journal of geographical information science, 13(1), Ludwig, I., Voss, A., & Krause-Traudes, M. (2011). A Comparison of the Street Networks of Navteq and OSM in Germany. In Advancing Geoinformation Science for a Changing World (pp ). Springer Berlin Heidelberg. 53