Geospatial topology
ভূস্থানিক টপোলজি হল ভৌগলিক বৈশিষ্ট্যগুলির মধ্যে গুণগত স্থানিক সম্পর্কের অধ্যয়ন এবং প্রয়োগ, অথবা ভৌগলিক তথ্য ব্যবস্থার (জিআইএস) মতো ভৌগলিক তথ্যে এই ধরনের বৈশিষ্ট্যগুলির উপস্থাপনের মধ্যে। উদাহরণস্বরূপ, দুটি অঞ্চল ওভারল্যাপ বা একটিতে অন্যটি রয়েছে তা টপোলজিকাল সম্পর্কের উদাহরণ। এইভাবে এটি জিআইএস-এ টপোলজির গণিতের প্রয়োগ, এবং ভৌগোলিক তথ্যের অনেক দিক থেকে পৃথক, কিন্তু পরিপূরক যা স্থানাঙ্ক জ্যামিতির মাধ্যমে পরিমাণগত স্থানিক পরিমাপের উপর ভিত্তি করে। ভৌগোলিক তথ্য বিজ্ঞান এবং জিআইএস অনুশীলনের অনেক ক্ষেত্রে টপোলজি প্রদর্শিত হয়, যার মধ্যে রয়েছে স্থানিক অনুসন্ধান, ভেক্টর ওভারলে এবং মানচিত্র বীজগণিতের মাধ্যমে অন্তর্নিহিত সম্পর্কের আবিষ্কার; ভূস্থানিক তথ্যে সংরক্ষিত বৈধতা নিয়ম হিসাবে প্রত্যাশিত সম্পর্কের প্রয়োগ; এবং নেটওয়ার্ক বিশ্লেষণের মতো প্রয়োগগুলিতে সংরক্ষিত টপোলজিকাল সম্পর্কের ব্যবহার। স্থানিক টপোলজি হল অ-ভৌগলিক ক্ষেত্রের জন্য ভূ-স্থানিক টপোলজির সাধারণীকরণ, যেমন, সিএডি সফ্টওয়্যার। টপোলজিক্যাল সম্পর্ক টপোলজির সংজ্ঞার সাথে সামঞ্জস্য রেখে, দুটি ভৌগলিক ঘটনার মধ্যে একটি টপোলজিক্যাল সম্পর্ক হল এমন কোনও স্থানিক সম্পর্ক যা স্থানের রূপান্তর সহ স্থানের পরিমাপযোগ্য দিকগুলির প্রতি সংবেদনশীল নয়। মানচিত্র অভিক্ষেপ)। সুতরাং, এটি বেশিরভাগ গুণগত স্থানিক সম্পর্ককে অন্তর্ভুক্ত করে, যেমন দুটি বৈশিষ্ট্য "সংলগ্ন", "ওভারল্যাপিং", "বিচ্ছিন্ন", বা একটি অন্যটির "মধ্যে" থাকা; বিপরীতভাবে, একটি বৈশিষ্ট্য অন্যটির থেকে "5 কিলোমিটার", বা একটি বৈশিষ্ট্য অন্যটির "উত্তরে" হওয়া মেট্রিক সম্পর্ক। 1990-এর দশকের গোড়ার দিকে ভৌগোলিক তথ্য বিজ্ঞানের প্রথম বিকাশগুলির মধ্যে একটি ছিল ম্যাক্স এগেনহোফার, এলিসিও ক্লেমেন্টিনী, পিটার ডি ফেলিস এবং অন্যান্যদের কাজ যা সাধারণত 9-ইন্টারসেকশন মডেল নামে পরিচিত এই ধরনের সম্পর্কের একটি সংক্ষিপ্ত তত্ত্ব বিকাশ করেছিল, যা অভ্যন্তরীণ, বাহ্যিক এবং বৈশিষ্ট্যগুলির সীমানার মধ্যে সম্পর্কের উপর ভিত্তি করে টপোলজিকাল সম্পর্কের পরিসরকে চিহ্নিত করে। এই সম্পর্কগুলিকে শব্দার্থগতভাবেও শ্রেণীবদ্ধ করা যেতে পারেঃ অন্তর্নিহিত সম্পর্কগুলি হল সেগুলি যা একটি বা উভয় সম্পর্কিত ঘটনার অস্তিত্ব বা পরিচয়ের জন্য গুরুত্বপূর্ণ, যেমন একটি সীমানা সংজ্ঞায় প্রকাশিত বা নিছক সম্পর্কের প্রকাশ। উদাহরণস্বরূপ, নেব্রাস্কা মার্কিন যুক্তরাষ্ট্রের মধ্যে অবস্থিত কারণ প্রথমটি পরেরটির দ্বারা পরেরটির অঞ্চলের বিভাজন হিসাবে তৈরি করা হয়েছিল। মিসৌরি নদী নেব্রাস্কা রাজ্য সংলগ্ন কারণ রাজ্যের সীমানার সংজ্ঞা তাই বলে। এই সম্পর্কগুলি প্রায়শই টপোলজিক্যালি-বুদ্ধিমান তথ্যগুলিতে সংরক্ষণ এবং প্রয়োগ করা হয়। কাকতালীয় সম্পর্কগুলি সেগুলি যা উভয়ের অস্তিত্বের জন্য গুরুত্বপূর্ণ নয়, যদিও সেগুলি খুব গুরুত্বপূর্ণ হতে পারে। উদাহরণস্বরূপ, প্ল্যাটে নদী নেব্রাস্কার মধ্য দিয়ে প্রবাহিত হওয়া কাকতালীয় কারণ সম্পর্কটি না থাকলে উভয়ই এখনও সমস্যাবিহীনভাবে বিদ্যমান থাকবে। এই সম্পর্কগুলি খুব কমই সংরক্ষণ করা হয়, তবে সাধারণত স্থানিক বিশ্লেষণ পদ্ধতি দ্বারা আবিষ্কৃত এবং নথিভুক্ত করা হয়। টপোলজিক্যাল ডেটা স্ট্রাকচার এবং বৈধতা টপোলজি জিআইএস-এর জন্য খুব প্রাথমিক উদ্বেগের বিষয় ছিল। কানাডিয়ান জিওগ্রাফিক ইনফরমেশন সিস্টেমের মতো প্রাচীনতম ভেক্টর সিস্টেমগুলি টপোলজিকাল সম্পর্ক পরিচালনা করেনি এবং বিশেষত ভেক্টর ওভারলে-এর মতো ক্রিয়াকলাপে স্লাইভার বহুভুজগুলির মতো সমস্যাগুলি প্রসারিত হয়েছিল। এর প্রতিক্রিয়ায়, টপোলজিক্যাল ভেক্টর ডেটা মডেল তৈরি করা হয়েছিল, যেমন জি. বি. এফ/ডি. আই. এম. ই (ইউ. এস. সেন্সাস ব্যুরো, 1967) এবং পি. ও. এল. আই. ভি. আর. টি (হার্ভার্ড বিশ্ববিদ্যালয়, 1976)। টপোলজিক্যাল ডেটা মডেলের কৌশল হল বৈশিষ্ট্যগুলির মধ্যে টপোলজিক্যাল সম্পর্ক (প্রাথমিকভাবে সংলগ্নতা) সংরক্ষণ করা এবং আরও জটিল বৈশিষ্ট্য তৈরি করতে সেই তথ্য ব্যবহার করা। নোড (বিন্দু) তৈরি করা হয় যেখানে রেখাগুলি ছেদ করে এবং সংযোগকারী রেখাগুলির একটি তালিকা দিয়ে দায়ী করা হয়। বহুভুজগুলি যে কোনও লাইনের ক্রম থেকে তৈরি করা হয় যা একটি বদ্ধ লুপ গঠন করে। এই কাঠামোগুলির অ-টপোলজিকাল ভেক্টর ডেটার তুলনায় তিনটি সুবিধা ছিল (প্রায়শই "স্প্যাগেটি ডেটা" বলা হয়): প্রথমত, এগুলি দক্ষ ছিল (1970-এর দশকের সঞ্চয় এবং প্রক্রিয়াকরণ ক্ষমতার একটি গুরুত্বপূর্ণ কারণ), কারণ দুটি সংলগ্ন বহুভুজের মধ্যে ভাগ করা সীমানা কেবল একবার সংরক্ষণ করা হয়েছিল; দ্বিতীয়ত, তারা টপোলজিকাল ত্রুটিগুলি প্রতিরোধ বা হাইলাইট করে ডেটা অখণ্ডতার প্রয়োগকে সহজতর করেছিল, যেমন ওভারল্যাপিং বহুভুজ, ঝুলন্ত নোড (একটি রেখা অন্য লাইনের সাথে সঠিকভাবে সংযুক্ত নয়), এবং স্লাইভার বহুভুজ (ছোট জাল বহুভুজ তৈরি করা হয়েছে যেখানে দুটি লাইনের মিল থাকা উচিত তবে তা নয়); এবং তৃতীয়ত, তারা ভেক্টর ওভারলে-এর মতো ক্রিয়াকলাপের জন্য অ্যালগরিদমগুলিকে সহজ করে তুলেছিল। তাদের প্রাথমিক অসুবিধা ছিল তাদের জটিলতা, অনেক ব্যবহারকারীর পক্ষে বোঝা কঠিন ছিল এবং ডেটা এন্ট্রির সময় অতিরিক্ত যত্নের প্রয়োজন ছিল। এগুলি 1980-এর দশকের প্রভাবশালী ভেক্টর ডেটা মডেল হয়ে ওঠে। 1990-এর দশকে, সস্তা স্টোরেজ এবং নতুন ব্যবহারকারীদের সংমিশ্রণ যারা টপোলজির সাথে সম্পর্কিত ছিল না তারা স্প্যাগেটি ডেটা কাঠামোতে পুনরুত্থান ঘটায়, যেমন আকৃতি ফাইল। যাইহোক, সংরক্ষিত টপোলজিকাল সম্পর্ক এবং অখণ্ডতা প্রয়োগের প্রয়োজনীয়তা এখনও বিদ্যমান। বর্তমান তথ্যের একটি সাধারণ পদ্ধতি হল তথ্যের উপরে একটি বর্ধিত স্তর সংরক্ষণ করা যা সহজাতভাবে টপোলজিক্যাল নয়। উদাহরণস্বরূপ, এসরি জিওডেটাবেজ ভেক্টর ডেটা ("ফিচার ক্লাস") স্প্যাগেটি ডেটা হিসাবে সঞ্চয় করে, তবে একটি লাইন ফিচার ক্লাসের উপরে সংযোগগুলির একটি "নেটওয়ার্ক ডেটাসেট" কাঠামো তৈরি করতে পারে। জিওডাটাবেজ টপোলজিক্যাল নিয়মের একটি তালিকাও সংরক্ষণ করতে পারে, স্তরগুলির মধ্যে এবং স্তরগুলির মধ্যে টপোলজিক্যাল সম্পর্কের উপর সীমাবদ্ধতা (যেমন, কাউন্টিতে ফাঁক থাকতে পারে না, রাজ্যের সীমানা অবশ্যই কাউন্টি সীমানার সাথে মিলিত হতে হবে, কাউন্টিগুলিকে সম্মিলিতভাবে রাজ্যগুলিকে আচ্ছাদন করতে হবে) যা বৈধ এবং সংশোধন করা যেতে পারে। পোস্টজিআইএস-এর মতো অন্যান্য ব্যবস্থাও একই পন্থা অবলম্বন করে। একটি খুব ভিন্ন পদ্ধতি হল তথ্যের মধ্যে টপোলজিক্যাল তথ্য মোটেও সংরক্ষণ না করা, বরং এটি গতিশীলভাবে তৈরি করা, সাধারণত সম্পাদনা প্রক্রিয়া চলাকালীন, সম্ভাব্য ত্রুটিগুলি তুলে ধরা এবং সংশোধন করা; এটি আর্কজিআইএস প্রো এবং কিউজিআইএস-এর মতো জিআইএস সফ্টওয়্যারের একটি বৈশিষ্ট্য। স্থানিক বিশ্লেষণে টপোলজি বেশ কয়েকটি স্থানিক বিশ্লেষণ সরঞ্জাম শেষ পর্যন্ত বৈশিষ্ট্যগুলির মধ্যে টপোলজিক্যাল সম্পর্কের আবিষ্কারের উপর ভিত্তি করেঃ স্থানিক অনুসন্ধান, যেখানে কেউ দ্বিতীয় ডেটাসেটের বৈশিষ্ট্যগুলির সাথে পছন্দসই টপোলজিকাল সম্পর্কের উপর ভিত্তি করে একটি ডেটাসেটের বৈশিষ্ট্যগুলি অনুসন্ধান করছে। উদাহরণস্বরূপ, "দশম বিদ্যালয়ের সীমানার মধ্যে শিক্ষার্থীদের অবস্থান কোথায়?" স্পেসিয়াল জয়েন, যেখানে দুটি ডেটাসেটের অ্যাট্রিবিউট টেবিলগুলি একত্রিত করা হয়, দুটি ডেটাসেটের বৈশিষ্ট্যগুলির মধ্যে পছন্দসই টপোলজিকাল সম্পর্কের উপর ভিত্তি করে সারিগুলি মেলানো হয়, একটি রিলেশনাল ডাটাবেসে একটি সাধারণ টেবিলের মতো সংরক্ষিত কী ব্যবহার করার পরিবর্তে। উদাহরণস্বরূপ, প্রতিটি শিক্ষার্থী কোন বিদ্যালয়ের সীমানার মধ্যে বাস করে তার উপর ভিত্তি করে শিক্ষার্থীদের টেবিলে একটি বিদ্যালয়ের স্তরের বৈশিষ্ট্যগুলি যুক্ত করা। ভেক্টর ওভারলে, যেখানে দুটি স্তর (সাধারণত বহুভুজ) একত্রিত হয়, নতুন বৈশিষ্ট্য তৈরি করা হয় যেখানে দুটি ইনপুট ডেটাসেটের বৈশিষ্ট্যগুলি ছেদ করে। পরিবহন নেটওয়ার্ক বিশ্লেষণ, একটি বৃহৎ শ্রেণীর সরঞ্জাম যেখানে সংযুক্ত লাইনগুলি (যেমন, রাস্তা, ইউটিলিটি পরিকাঠামো, প্রবাহ) গ্রাফ তত্ত্বের গণিত ব্যবহার করে বিশ্লেষণ করা হয়। সবচেয়ে সাধারণ উদাহরণ হল রাস্তার নেটওয়ার্কের মাধ্যমে দুটি অবস্থানের মধ্যে সর্বোত্তম পথ নির্ধারণ করা, যা বেশিরভাগ রাস্তার ওয়েব মানচিত্রে প্রয়োগ করা হয়েছে। ওরাকল এবং পোস্টজিআইএস মৌলিক টপোলজিকাল অপারেটর সরবরাহ করে যা অ্যাপ্লিকেশনগুলিকে "যেমন অন্তর্ভুক্ত, ভিতরে, আচ্ছাদন, দ্বারা আচ্ছাদিত, স্পর্শ এবং ছেদকারী সীমানার সাথে ওভারল্যাপ" এর জন্য পরীক্ষা করার অনুমতি দেয়। পোস্টজিআইএস ডকুমেন্টেশনের বিপরীতে, ওরাকল ডকুমেন্টেশন "টপোলজিক্যাল সম্পর্ক [যা] স্থির থাকে যখন স্থানাঙ্ক স্থানটি বিকৃত হয়, যেমন বাঁকানো বা প্রসারিত করে" এবং "টপোলজিক্যাল নয় এমন সম্পর্ক [যা] দৈর্ঘ্য, দূরত্ব এবং এলাকা অন্তর্ভুক্ত করে" এর মধ্যে একটি পার্থক্য আঁকে। এই অপারেটরগুলি অ্যাপ্লিকেশন দ্বারা উপকৃত হয় যাতে নিশ্চিত করা যায় যে ডেটা সেটগুলি একটি টপোলজিক্যালি সঠিক ফ্যাশনে সংরক্ষণ এবং প্রক্রিয়াজাত করা হয়। যাইহোক, টপোলজিক্যাল অপারেটরগুলি সহজাতভাবে জটিল এবং তাদের বাস্তবায়নের জন্য ব্যবহারযোগ্যতা এবং মানগুলির সাথে সামঞ্জস্য রেখে যত্ন নেওয়া প্রয়োজন। আরও দেখুন ডিজিটাল টপোলজি ডাইমেনশনালি এক্সটেনডেড 9-ইন্টারসেকশন মডেল রেফারেন্স ভৌগোলিক তথ্য এবং তথ্য কার্টোগ্রাফি জ্যামিতিক টপোলজি স্থানিক বিশ্লেষণ