عليك استخدام GeoPackage بدلا من Shapefile

 لماذا يجب عليك استخدام GeoPackage بدلا من Shapefile هيا يا أصدقاء رؤية جغرافية نتعرف في هذا المقال عن الأسباب التي تدعونا لاستخدام  GeoPackage بدلا من Shapefile

 

هل GeoPackage أفضل من Esri Shapefile وما هو GeoPackage؟!

تنسيق مفتوح للمعلومات الجغرافية المكانية

GeoPackage هو تنسيق مفتوح قائم على المعايير ومستقل عن النظام الأساسي ومحمول وذاتي الوصف ومدمج لنقل المعلومات الجغرافية المكانية.

مجموعة من الاتفاقيات لتخزين ما يلي داخل قاعدة بيانات SQLite:

1. ظاهرات فيكتور
2. مجموعات مصفوفة(رستر) تجانب من الصور والخرائط النقطية بمقاييس مختلفة
3. السمات او جدول الأتربيوت تيبول (البيانات غير المكانية)
4. ملحقات

وبناء علي ما سبق ذكرة  ، فإن GeoPackage هي حاوية SQLite ويحكم معيار ترميز GeoPackage قواعد ومتطلبات المحتوى المخزن في حاوية GeoPackage.كالمخطط الخاص ب GeoPackage، بما في ذلك تعريفات الجدول وتأكيدات التكامل وقيود التنسيق وقيود المحتوى. يتم تعريف المحتوى المطلوب والمدعوم من GeoPackage بالكامل في المعيار. يتم بناء هذه القدرات على قاعدة مشتركة وتوفر آلية التمديد للمنفذين طريقة لتضمين وظائف إضافية في GeoPackages الخاصة بهم.

نظرا لأن GeoPackage عبارة عن حاوية قاعدة بيانات ، فإنها تدعم الاستخدام المباشر. وهذا يعني أنه يمكن الوصول إلى البيانات الموجودة في GeoPackage وتحديثها بتنسيق تخزين "أصلي" بدون ترجمات تنسيق وسيطة وتعد GeoPackages التي تتوافق مع المتطلبات الواردة في المعيار ولا تنفذ ملحقات خاصة بالمورد قابلة للتشغيل البيني عبر جميع بيئات الحوسبة المؤسسية والشخصية. وتعد GeoPackages مفيدة بشكل خاص على الأجهزة المحمولة مثل الهواتف المحمولة والأجهزة اللوحية في بيئات الاتصالات حيث يوجد اتصال محدود وعرض النطاق الترددي.

عند  تحول QGIS 3 من Shapefile إلى GeoPackage  يبدو التحميل والتحريك والتكبيروالتصغير أسرع مع GeoPackage منه مع Shapefiles.

 قائمة بسلبيات وإيجابيات كل من: GeoPackage و Esri Shapes.

الحزمة الجغرافية GeoPackage :

الايجابيات:

1. مفتوح
2. معيار OGC
3. نفذت على نطاق واسع (GDAL ، QGIS ، R ، PYTHON ، ESRI ، ...)
4. أخف وزنا من قاعدة بيانات جغرافية حقيقية، ولكن بالسرعة التي تتمتع بها قاعدة البيانات الجغرافية
5. يتم تضمين كل شيء في ملف واحد -> إدارة الملفات أسهل باستخدام GeoPackage مقارنة بملف Esri Shapefile
6. تدفق عمل أسرع من Shapfiles.
7. لا توجد قيود تقريبا

السلبيات:

1. ضئيل نسبيا (معيار الترميز (1.0) الذي اعتمدته OGC في عام 2014).
2. دعم البيانات النقطية محدود نسبيا (التجارب الشخصية في QGIS)

 ما هو الشيب فايل Shapefiles

هو تنسيق ملف لتخزين البيانات المتجهة الجغرافية المكانية. لقد كان موجودا منذ أوائل 1990م ولا يزال تنسيق تبادل البيانات المتجهة الأكثر استخداما.وعلى الرغم من أن Shapefiles قد نجحت في تمكين العديد من الأنشطة الناجحة على مر السنين ، إلا أن لديها أيضا عددا من القيود التي تعقد تطوير البرامج وتقلل من الكفاءة.

ملفات شيب فايل من ESRI:

الايجابيات:

الأسباب التي تجعل Shapefile يستخدم بكثافة كبيرة:

1. إنه معيار فعلي وراسخ
2. انها أيقونية (Shapefiles )
3. يحتوي ملف الفهرس الخاص به (*.shx) على إزاحة وطول كل ظاهرة في الملف الرئيسي (*.shp) مما يتيح أداء قراءة جيدا.
4. فعال نسبيا من حيث حجم الملف. الملف الناتج ، حتى بدون ضغط ، صغير نسبيا مقارنة ببعض التنسيقات الأخرى (معظمها قائمة على النص).

سلبيات:

فيما يلي عدة أسباب تجعل Shapefile تنسيقا سيئا ويجب تجنب استخدامه:

1. إنها ملكية خاصة (مغلقة وتتحكم فيها Esri)
2. انها بطيئة نسبيا
3. إنه تنسيق متعدد الملفات (.shp ، .dbf ، .shx ، .prj ، الترميز ، الفهارس الأخرى ، إلخ.) (الجميع يعرف المشكلة مع المبتدئين نظم المعلومات الجغرافية وخاصة عند ارسال ملفات Shapefiles 
4. تقتصر أسماء السمات على 10 أحرف
5. لا توجد قدرة على تخزين الطبولوجيا في الملفات
6. يستخدم Esris WKT. يمكن أن يؤدي إلى تناقضات
7. يقتصر حجم الملف على 2 غيغابايت
8. يمكن أن تحتوي على نوع هندسي واحد فقط لكل ملف (ظاهرات نقطية اوخطية اومساحية)
9. لا يوجد دعم حقيقي 3D
10. لا يوجد تعريف للنظام المرجعي الإحداثي.
11. فقط 255 سمة. لا يسمح لك ملف DBF بتخزين أكثر من 255 حقل 
12. أنواع بيانات محدودة. تقتصر أنواع البيانات على التعويم والعدد الصحيح والتاريخ والنص بحد أقصى 254 حرفا.
13. مجموعة أحرف غير معروفة. لا توجد طريقة لتحديد مجموعة الأحرف المستخدمة في قاعدة البيانات.
14. تعريف الإسقاطات. فهي غير متوافقة أو مفقودة.

يستخدم تنسيق ملف الشيب فايل 3 ملفات على الأقل (*.shp، *.dbf، *.shx). لا يمكن للمستخدمين مشاركة ملف واحد فقط. يجب عليك إرسالها جميعا. عادة ما يقوم المستخدمون بضغط جميع الملفات في أرشيف واحد وفك ضغطها على الطرف الآخر من سلسلة التوزيع ، ولكن هذا أمر مرهق وعرضة للخطأ.

بالإضافة إلى ذلك، تضيف حزم البرامج الجغرافية المكانية الأخرى بشكل روتيني امتداداتها الخاصة لمحاولة التغلب على قيود Shapefile. الإضافات المخصصة غير مدعومة بأدوات أخرى وتحد من قابلية التشغيل البيني.

ملاحظة: يعتبر يوم 3 ديسمبر اليوم الدولي لملفات الشيب فايل ، لأنه بفضل الهندسة المعمارية المعيارية القابلة للتوسيع ، يمكن أن يحتوي على أكثر من 12 ملفا جانبيا ، 3 منها إلزامية.

البدائل لملفات الشيب فايل

ما هي البدائل لتنسيق Shapefile؟  لم يستطيع أي  تنسيق بديل بهيمنة الايطاحة ب Shapefile حتى الآن. استحوذت بعض التنسيقات تقريبا على (KML و GML و GeoJSON) ، لكن استخدامها اقتصر على حالات الاستخدام الضيقة نسبيا فقط.على الرغم من وجود أكثر من 80 تنسيقا للبيانات المتجهة قيد الاستخدام ، إلا أنه يمكن اعتبار عدد قليل فقط مرشحا لاستبدال ملف الشيب فايل. يرجى ملاحظة أننا نأخذ في الاعتبار التنسيقات المفتوحة فقط .

قائمة ببعض بدائل ملفات الشيب فايل

1. OGC GeoPackage والتي تحدثنا عنها بالأعلي وبالطبع ، ليس من المفيد دائما استخدام Geopackage. على سبيل المثال ، إذا كان لديك مجموعات بيانات ضخمة وتريد قدرات DBMS حقيقية ، فإنني أوصي باستخدام PostGIS.
2. FlatGeobuf هو تنسيق جديد ومفتوح وقائم على المعايير ومستقل عن النظام الأساسي ومحمول وذاتي الوصف والأداء ومدمج لنقل المعلومات الجغرافية المكانية. ، مصمم للأداء والبساطة والترميز الثنائي على أساس FlatBuffersوملف واحد قائم على الملف المتجهات يمكن تسلسلها وبثها بشكل فعال (قراءة و كتابة)
   
   
3. GeoJSON هو تنسيق مجتمع يعتمد على تنسيق تبادل بيانات JSON الشهير.GeoJSON هو تنسيق بسيط للغاية وقابل للقراءة البشرية وقائم على النص. على الرغم من أنه من الممكن تقنيا استخدامه مع المزيد من الأنظمة المرجعية الإحداثية ، إلا أن المواصفات تنص بوضوح على أن WGS84 هو النظام الوحيد الذي يجب استخدامه. يمكنه التعامل مع ميزات البيانات المتجهة المعقدة وبناء نماذج بيانات هرمية معقدة نظرا لأن GeoJSON عبارة عن ترميز JSON ، فمن السهل جدا تحليله. كما أنه يدعم البث (يتم التعامل مع الميزات عند وصولها دون انتظار تحميل الملف بأكمله). تكمن المشكلة في GeoJSON في أنه لا يمكن تمثيل جميع الأشكال الهندسية ولا يتم دعم الأنظمة المرجعية الإحداثية المتقدمة بشكل جيد. نوصي باستخدام GeoJSON كبديل لملف الشيب فايل لتبادل البيانات خاصة لخدمات الويب. بالنسبة لمجموعات البيانات ذات الأشكال الهندسية أو الأنظمة المرجعية الإحداثية غير القابلة للتمثيل في GeoJSON ، قد تكون GML مناسبة.
   .
4. OGC GML تم اختيار GML كتنسيق رئيسي لبيانات ناقلات التوزيع في مبادرة INSPIRE الأوروبية. إنه تنسيق معقد للغاية ، واستخدامه المباشر في برامج نظم المعلومات الجغرافية محدود. استخدامه الرئيسي هو كتنسيق لتبادل البيانات يحتاج إلى استيعابه في نظام المستخدم (على سبيل المثال في قاعدة بيانات) ليكون قابلا للاستخدام بالكامل.غالبا ما يستخدم GML حاليا لمجموعات بيانات البيانات المفتوحة ، نظرا لأنه محايد من الناحية التكنولوجية ومعيار OGC مدعوم. الجانب السلبي الرئيسي ل GML هو أنه معيار معقد بجنون. يدعم عدد قليل من حزم البرامج المعيار بأكمله ويختلف دعم الأجزاء الفردية من المعيار اختلافا كبيرا.نعتقد أن GML مرشح لاستبدال Shapefile لتبادل البيانات في المواقف التي تكون فيها البيانات معقدة للغاية بحيث لا يمكن تمثيلها بواسطة GeoJSON. ومع ذلك ، بالنسبة للغالبية العظمى من مجموعات البيانات GML هو مبالغة.
5. SpatiaLite  هي مكتبة مفتوحة المصدر تهدف إلى توسيع نواة SQLite لدعم قدرات SQL المكانية الكاملة. SQLite بسيط وخفيف الوزن في جوهره مكتبة واحدة خفيفة الوزن تنفذ محرك SQL الكامل تنفيذ SQL القياسي: SQL-92 مكتمل تقريبا قاعدة بيانات كاملة تتوافق ببساطة مع ملف واحد متجانس (بدون حدود للحجم) يمكن تبادل أي ملف DB بأمان عبر منصات مختلفة ، لأن البنية الداخلية محمولة عالميا  دعم SpatiaLite محدود نسبيا ومعظم البرامج التي تدعم SpatiaLite تدعم أيضا GeoPackage . إنها تبني على رأس نفس التكنولوجيا الأساسية ، SQLite. يفتقر SpatialLite إلى دعم الإضافات أو البيانات النقطية الموجودة في GeoPackage. في حين أن هذه ليست بالضرورة ميزات لا بد منها ، إلا أنها قد تكون مفيدة. مثل GeoPackage ، فهي غير مناسبة للبث.نظرا لأن SpatiaLite لا يقدم أي مزايا واضحة على GeoPackage في هذا الوقت ، فيجب اعتباره فقط بديلا لملف الشيب فايل في السيناريوهات المتخصصة.
6. CSV  بين الأشخاص غير الجغرافيين المكانيين ، يحظى CSV بشعبية كبيرة ، ولكن بالنسبة لمعظم التطبيقات الجغرافية المكانية ، فهو ليس تنسيقا مثاليا. هناك سببان على الأقل لعدم استخدام CSV كبديل لملف الشيب فايل: إنه غير موحد (هناك العديد من اللهجات ) ودعم البيانات الجغرافية المكانية غير النقطية معقد.
7. OGC KML تم تصميم KML في الأصل كتنسيق تبادل لحزمة برامج تسمى Keyhole. عندما اشترت Google Keyhole وأصدرتها باسم Google Earth ، اكتسبت KML شعبية. ومع ذلك ، مع وصول المجتمع الجغرافي المكاني إلى حدود كل من Google Earth و KML ، تضاءلت شعبية KML. نظرا لأنه يستند إلى XML ، فهو غير فعال لتخزين مجموعات بيانات أكبر.  فهو يجمع بين رسم الخرائط جنبا إلى جنب مع هندسة البيانات في ملف واحد ، وهو أمر إشكالي عندما يكون للبيانات القدرة على استخدامها بطرق متعددة. نظرا لأنه يدعم رسميا فقط النظام المرجعي الإحداثي WGS-84 ، فهو غير مناسب لعدد من التطبيقات.

8. ESRI GeoDatabase

   غالبا ما يتم استخدام GeoDatabase في بيئة ArcGIS كتنسيق بيانات التبادل الرئيسي. ميزاته معقدة للغاية ومتقدمة.

   من ناحية أخرى ، نظرا لأنه تنسيق مغلق خاص ، فإن التطبيقات خارج بيئة منتجات ESRI محدودة للغاية. إنه مرشح فقط لاستبدال Shapefiles في بيئة تتمحور حول ArcGIS.