معرفی و دانلود نرم افزار SAGA GIS

دانلود نرم افزارهای عمومی حوزه GIS و RS

دانلود نرم افزارهای خاص حوزه GIS و RS تهیه شده در www.giscoders.com

معرفی هفت منبع داده اقلیمی رایگان جهانی

چرخش قطبی در مقابل چرخش خورشید آهنگ

آنالیز تصویر شئی گرا (OBIA)

تعامل انرژی در سنجش از دور : انعکاس، جذب و گسیل انرژی

معرفی 6 منبع رایگان داده های لیداری

آشنایی با SAR با استفاده از مثال

برنامه لندست : 50 سال آرشیو از تصاویر سطح زمین

دانلود رایگان نرم افزار ArcGIS Pro 2.8

ابر نقطه ای چیست ؟

انواع نقشه ها در سیستم اطلاعات جغرافیایی: 25 روش مختلف و جذاب برای نمایش داده های مکانی در GIS

تصحیحات اتمسفری در سنجش از دور چیست ؟

سیستم های تصویر نقشه چیست ؟ و چرا بعضا برای ما گمراه کننده هستند ؟

ژئودزی: ریاضیات مکان

گیرنده های GPS چگونه کار می کنند ؟ سه گانه سازی در مقابل مثلث بندی

مأموریت توپوگرافی رادار شاتل (SRTM)

چرا پنجره اتمسفری در علوم زمین دارای اهمیت است ؟

تصاویر ماهواره ای DigitalGlobe: وردویو(Worldview)، ژئوآی(GeoEye) و آیکونوس (IKONOS)

راهنمای طبقه بندی نزدیکترین همسایه در e-Cognition

نقشه های کروپلت – مقدمه ای بر طبقه بندی داده

تصاویر چند طیفی (Multi-spectral) در مقایسه با تصاویر ابر طیفی (Hyper-spectral)

فتوگرافی هوایی (Aerial Photography) در مقابل ارتوفوتوگرافی (Orthophotography)

راهنمای جامع لیدار (Light Detection and Ranging – LiDAR)

سنجش از دور چیست ؟

منابع داده GIS رایگان در سطح جهانی : داده های رستری و برداری

مقدمه ای بر سرویس های نقشه کشی تحت وب (WMS)

علم داده مکانی چیست ؟

تحلیل عوارض سه بعدی

ژئوانالیتیکس: آنالیز داده های مکانی حجیم

فرمت های داده در سیستم اطلاعات جغرافیایی بخش سوم

فرمت های داده در سیستم اطلاعات جغرافیایی بخش دوم

فرمت های GIS و پسوندهای داده مکانی بخش اول

آموزش برنامه نویسی پایتون بخش سی ام

انتشار نخستین تصاویر لندست 9 توسط سازمان هوا و فضای آمریکا (NASA)

آموزش برنامه نویسی پایتون بخش بیست و نهم

آموزش برنامه نویسی پایتون بخش بیست و هشتم

آموزش برنامه نویسی پایتون بخش بیست و هفتم

آموزش برنامه نویسی پایتون بخش بیست و ششم

آموزش برنامه نویسی پایتون بخش بیست و پنجم

معرفی سامانه WEB GIS

نقشه متوسط دمای سطح زمین ایران (LST)

نرم افزار SAGA

نرم افزار SAGA مخفف سیستم خودکار تحلیل های علمی مکانی است.
نرم افزار SAGA یکی از نرم افزارهای حوزه GIS است.
نرم افزار SAGA برای بهکارگیری ساده و موثر الگوریتم های مکانی طراحی شده است.
نرم افزار SAGA یک مجموعه جامع و در حال رشد از متدهای علم مکانی در اختیار کاربران قرار می دهد.
نرم افزار SAGA یک رابط کاربری ساده به همراه امکانات بسیار زیاد بصری سازی را برای کاربران فراهم می آورد.
نرم افزار SAGA بر روی سیستم عامل ویندوز و لینوکس اجرا می گردد.
نرم افزار SAGA یک نرم افزار رایگان و متن باز (FOSS) است.

مسئله لایسنس

نرم افزار SAGS یک نرم افزار متن باز یا FOSS می باشد بدین معنا که شما آزاد خواهید بود تا :

برنامه را برای هر هدف و منظوری اجرا کنید.
ببینید نرم افزار چطور کار می کند و آن را ویرایش کنید.
یک کپی بازتوزیع شده از آن ایجاد کنید.
برنامه را ارتقا دهید و تغییرات جدید ایجاد شده را برای استفاده عمومی منتشر کنید.

چه کسانی نرم افزار SAGA را ایجاد کرده اند ؟

توسعه نرم افزار SAGA با آغاز هزاره سوم شروع شد و در ابتدا با یک تیم کوچکی از محققین گروه جغرافیای طبیعی دانشگاه گوتینگن آلمان شورع شد. در سال 2007 مرکز توسعه SAGA به هامبورگ منتقل شد جائی که برخی از توسعه دهندگان این نرم افزار در حال حاضر در گروه جغرافیای طبیعی هامبورگ استخدام هستند.

نرم افزار SAGA GIS

اولین هدف اصلی SAGA فراهم آوردن یک پلاتفرم موثر ولی با یادگیری ساده برای متخصصین علوم مکانی است تا روشها و تکنیک های علوم مکانی را مورد استفاده قرار دهند. این هدف از طریف رابط برنامه نویسی کاربردی یا API به دست آمده است. دومین هدف این نرم افزار در فراهم آوردن این روشها برای کاربران به صورت کاربرپسند می باشد که نخستین گام در این زمینه فراهم آوردن رابط کاربری یا GUI می باشد. که نتیجه این شرایط قدرت وافعی نرم افزار SAGA است : یک مجموعه از متدهای علوم مکانی که با سرعت در حال رشد هستند و در بسیاری از زمینه ها دارای کاربردهای فراوانی می باشند. نرم افزار SAGA توسط زبان برنامه نویسی C++ نوشته شده و دارای طراحی شئی گرا می باشد. از نسخه دوم به بعد، نرم افزار SAGA از کتابخانه GUI به نام wxWidgets برای کارکردهای رابط کاربری استفاده می کند. زیرا wxWidget امکان توسعه نرم افزاری مستقل از سیستم عامل را فراهم می آورد به طوری که شما قادر خواهید بود نرم افزار SAGA را در ویندوز و یا لینوکس اجرا کنید.

معماری سیستم نرم افزاری SAGA GIS

معماری نرم افزار SAGA به صورت ماژولار می باشد. بنیان این نرم افزار بر پایه رابط برنامه نویسی کاربردی یا API می باشد. که مدل های اشیای داده، تعارف پایه برای برنامه نویسی ماژول های علمی و بسیاری از توابع و کلاس های مفید در این زمینه را فراهم می آورد. برای به دست آوردن اسلاعات بیشتر به فایل راهنما و مستندسازی SAGA API می توانید مراجعه کنید. کتابخانه های ماژولار، در اصل ظروفی برای روشها متدهای علمی هستند که به هر یک از این ظرف ها یک ماژول گفته می شود. API همچون کتابخانه های ماژولار به ثورت مستقل قال اجرا نیستند اما کتابخانه های با لینک پویا یا |Dynamic Link Libraries یا همان DLL بایستی از طریق برنامه نویسی Front-end در دسترس قرار گیرند. رابط گرافیکی کاربر یا GUI یکی از جنبه های Front-end نرم افزار SAGA می باشد. GUI به کاربران امکان می دهد که سیستم را کنترل نمایند. در اصلد GUI مسئول ارتباط با مازول ها و مدیریت داده ها و همچنین نمایش و بصی سازی داده است. علاوه بر این مازول ها را می توان با استفاده از وجه دوم Front-end یعنی توسط مفسر خط فرمان SAGA اجرا نمود.

رابط گرافیکی کاربر (GUI)

رابط گرافیکی کاربر یا GUI به کاربران امکان مدیریت و بصری سازی داده ها و همچنین آنالیز و ذخیره سازی داده ها از طریق اجرای ماژول ها را فراهم می آورد. در کنار منوها، ابزارها و نوار وضعیت که جز امکانات مرسوم اکثر برنامه های مدرن می باشد، رابط گرافیکی کاربر نرم افزار SAGA دارای سه عنصر کنترلی دیگر نیز می باشد. کنترل فضای کاری یا Workspace دارای یک پنجره داخلی برای ماژول ها، داده ها و فضای کاری نقشه ها است. هر فضای کاری یا Workspace دارای یک نمایش درختی یا Tree view است که از این طریق اشیا داخل فضای کاری قابل دسترسی هستند. کتابخانه های ماژولار بارگیری شده در بخش فضای کاری ماژول ها، لیست می شود. همین طور نقشه های ایجاد شده در بخش فضای کاری نقشه ها لیست می شوند و اشیای داده ها در فضای کاری داده ها به صورت سلسله مراتبی بر اساس نوع داده ها مرتب می شوند. بر اساس اینکه چه شئی در فضای کاری در حالت انتخاب قرار دارد، بخش کنترل ویژگی های اشیا یا Object Properties Control تنظیمات مربوط به همان ظئی را در یک پنجره داخلی نمایش می دهد. به همین ترتیب پنجره های داخلی تنظیمات و توصیفات مربوط به هر شئی را کنترل می کنند. در مواقعی که یک ماژول انتخاب شده باشد، پنجره تنظیمات پارامترهای مربوط به تنظیمات آن ماژول را نشان می دهد. که در اینجا کاربر می تواند دیتاست و سایر تنظیمات مربوط به اجرای ماژول را انتخاب کند. پنجره توضیحات یا Description Window اطلاعاتی در مورد ماژول ها و پارامترهای آن به شما می دهد که البته این اطلاعات توسط برنامه نویسان آن فراهم شده است. در مواقعی که شئی داده انتخاب شده باشد، پنجره تنظیمات دسترسی به ویژگی های مختص داده ها را فراهم می آورد این اطلاعات شامل نام دیتاست، حافظه اشغال شده و یا ویژگی های نمایشی داده ها است. توضیحات مربوط به شئی داده با یک تاریخچه مختصر تکمیل می شود که امکان بازسازی روش ایجاد داده ها را فراهم می آورد. سایر پنجره های شئی گرا، امکان ویرایش لایه های برداری و یا نمایش راهنما برای نقشه های منتخب را فراهم می آورد. منترل گر پیام ها، شامل یک پنجره داخلی برای پیام ها و اطلاعیه های مربوط به خطا، و یا پیغام های کلی و اختصاصی مربوط به ماژول ها می باشد.

یک ماژول می تواند هم توسط یک دکمه در پنجره تنطیمات مربوطه و یا توسط منوهایی که در بخش Entry مربوط به ماژول های نوار منو قرار دارند، اجرا گردد. موقعیت دقیق منویها توسط برنامه نوسان ماژول تعیین شده است، در نتیحه پروسه مربوط به تحلیل های زمین-آماری همچون Universal Kriging را باید در زیر شاخه ای از Geostatistic یافت. پیش از آن که یک ماژول اجرا شود، پارامترهای ورودی اجباری مثلا داده ای که بایستی آنالیز شود، بایستی تعیین شده باشد. بعد از فراخوامی یک ماژول از طریق منوی مربوطه، یک کادر محاوره ای بالا آمده که می توان این عملیات را در آن انجام داد. بعد از تائید اینکه پارامترهای ورودی به درستی تنظیم شده اند، اجرای اصلی ماژول آغار می گردد. اطلاعات مربوط به پیشرفت اجرای ماژول در بخش نوار وضعیت و پنجره اطلاع رسانی پیام ها یا Message Notification نمایش داده می شود. اجرای هر ماژول توسط کاربر قابل قطع شدن است بدین وسیله که با استفاده از دکمه esccape و یا با استفاده از منوی مربوطه می توان اجرای ماژول را قطع کرد. ماژول های تعاملی معمولاً منتظر ورودی های کاربر می مانند که معمولاً به صورت کلیک موس بر روی پنجره map می باشد تا عملیات خود را اعمال کنند. بیشتر ماژول ها به عنوان خروجی محاسباتشان، خروجی های جدیدی ایجاد می کنند، که به صورت خودکار به فضای کاری داده ها افزوده می شود که بعدها می توان این داده ها را ذخیره سازی نمود و یا آنکه به عنوان ورودی در محاسبات و آنالیزهای بعدی به ماژول های دیگر وارد نمود و یا آنکه بر روی نقشه نمایش داد.

روش استاندارد در تصویر سازی داده های مکانی استفاده از نقشه های کارتوگرافی است. هر ست داده مکانی را می توان به عنوان یک لایه شماتیک به نقشه اضافه نمود. مقادیر توصیفی داده های برداری را می توان به عنوان برچسب مورد استفاده قرار داد تا از این اطلاعات برای تعیین ابعاد سیمبل های نقطه ای و یا عرض خطوط و یا تعیین رنگ نمایش عوازض مورد استفاده قرار داد. داده های رستری بر اساس مقادیرشان یا pixel value رنگبندی می شوند. این کار هم با استفاده از جدول رنگبندی و هم با استفاده از طرح های طبقه بندی رنگ انجام می شود. درجه ای از شفافیت یا Transparency به شما امکان استفاد داده های رستری به عنوان یک shader را فراهم می آورد. ظاهر نرم و هموار نمایش داده ها در هنگام zoom از طریق میانیابی مقادیر سلول ها ایجاد می گردد. نمایش سه بعدی را می توان به سادگی برای هر نقشه ایجاد نمود در مواقعی که داده های ارتفاعی را بارگیری کرده باشید. هم داده های رستری و هم داده های برداری را می توان مستقیما در بخش نمایش نقشه ها ویرایش نمود. امکانات بیشتر در نمایش داده ها مربوط به هیستوگرام و نمودارهای پراکنش نقاط می باشد. نمودارهای نقطه ای دارای توابع درون ساخت رگرسیونی می باشند و می توان آنها را بر روی داده های برداری و رستری و همچنین جداول اطلاعاتی اعمال نمود. در کنار نمایش ساده جداول اطلاعاتی که دارای قابلیت ویرایش و مرتب سازی است، دیاگرام ها نیز برای نمایش اطلاعات جداول اطلاعاتی در دسترس می باشد.

ماژول ها

نرم افزار SAGA به همراه مجموعه جامعی از ماژول های رایگان منتشر می شود که بیشترشان تحت عنوان GPL منتشر می شوند. البته همه این ماژول ها، ابزارهای مدلسازی و آنالیز پیچیده ای نیستند. بسیاری از این ماژول ها عملیات پردازشی ساده ای بر روی داده ها اعمال می کنند. اما برخی از این ماژول ها در زمینه تحلیل های علوم مکانی بی نظیر هستند. در ادامه بر روی این متدها مرور اجمالی خواهیم داشت.

برای کار با فرمت های بیشمار داده‌های مکانی، رابط‌هاییی ضروری است. به ویژه تبادل داده بین برنامه های مختلف معمولاً به مجموعه ای از فیلترهای import کننده و export کننده نیاز دارد.نرم افزار SAGA چندین فیلتر را برای فرمت های داده رایج، از جمله فرمت های مختلف تصویر و GPS ارائه می دهد. SAGA دارای انعطاف‌پذیرترین ابزار وارد کردن داده‌های رستری است که از کتابخانه داده‌های مکانی (GDAL) استفاده می‌کند که به تنهایی از حدود 40 فرمت فایل مختلف پشتیبانی می‌کند.

زمانی که داده ها به نرم افزار وارد یا Import می شوند، گام الزامی بعدی در بیشتر موارد، ژئورفرنس نمودن و یا Project لایه ها است، در نتیجه همه داده های مکانی یک پروژه در یک سیستم مختصاتی یکسان نسبت تنظیم می شوند. در کنار ابزار Georeferencing، نرم افزار SAGA دسترسی به دو کتابخانه سیستم های تصویری کارتوگرافیکی را فراهم می آورد. نخست کتابخانه Geographic Translator GeoTrans است که توسط آزانس هوش مکانی ملی توسعه داده شده است و دیگری کتابخانه Proj.4 که توسط سازمان زمین شناسی آمریکا پایه گذاری شده است. هر دو کتابخانه هم برای لایه های رستری و در مورد لایه های برداری کار می کند و سیستم های تصویری بسیار زیادی را به صورت رایگان با پارامترهای کارتوگرافیکی قابل تعریف، فراهم می آورد.

ماژول های بسیاری در نرم افزار SAGA برای ذخیره سازی و آنالیز داده های برداری، ترکیب و merge لایه ها، انتخاب اشکال، جداول اطلاعات توصیفی، تبدیل نوع و ایجاد خودکار document. وجود دارند. عملیات استاندارد داده های برداری شامل intersection پلیگونی، ایجاد داده های برداری از داده های رستری مانند استخراج خطوط کانتوری و … می باشد.

داده های رستری را در نرم افزار SAGS می توان از نقاط با استفاده از میانیابی نزدیکترین همسایه یا nearest neighbour، مثلثبندی یا Triangulation و سایر روش ها و تکنیک های میانیابی، استخراج نمود. ماژولهای ایجاد و ویرایش داده های رستری امکان resampling، پرسازی gap در داده های رستریو ذخیره سازی مقادیر توسط قواعد کاربر-تعریف را فراهم می آورد. آنالیز داده در نرم افزار SAGA پوشش دهنده تصاویر ماهواره ای نیز می باشد و تحلیل های هزینه یا Cost analysis نیز در این نرم افزار امکان پذیر می باشد. یک ابزار بسیار منعطف استاندارد در نرم افزار SAGA به نام Raster calculator وجود دارد که فرمول های کاربر-تعریف را می توان در این بخش اعمال نمود و تعداد زیادی از لایه های رستری را با قواعد تعریف شده توسط کاربر، با یکدیگر ترکیب و تلفیق نمود. سایر عملیات های استاندارد موجود در نرم افزار SAGA شامل اسکلت سازی و بافرینگ بر پایه فایل های شبکه رستری است.

ماژول های بسیاری برای خصوصا ذخیره سازی و آنالیز و کار با تصاویر در نرم افزار SAGA وجود دارد که تا حدودی مشابه و نزدیک به ابزارهای تحلیل های رستری هستند. تعداد زیادی الگوریتم های فیلتر کننده رستریو تصویری در نرم افزار SAGA به کار گرفته شده است تا در بخش Smoothing، Sharpening و Detection مورد استفاده قرار گیرند. طبقه بندی در نرم افزار SAGA را می توان با استفاده از تحلیل های خوشه ای یا پروسه های نظارت شده مانند minimum distance و یا maximum likelihood انجام داد. الگوریتم های قطعه بندی یا segmentation به زودی توسط ماژول های تشخیص شئی پیشرفته نیز به کار گرفته می شوند.

تحلیل های آماری برای داده های رستری شامل Zonal statistic، jpgdg ihd تحلیل های Residual و Variance می گردد. تحلیل های رگرسیون ساده و چند متغیره، داده های نقطه ای را به داده های رستری مرتبط می سازد و امکان برونیابی داده ها را می دهد. سمی واریوگرام برای تعین خودهمبستگی فضایی داده های نقطه ای و استفاده از این نتایج در تصحیح پروسه کریجینگ مورد استفاده قرار می گیرد.

به دلیل ژنز نرم افزار SAGA، ماژول های زیادی وجود دارند که تمرکزشان بر روی مدل رقومی ارتفاعی و تحلیل های رقومی سطح زمین یا Digital Terrain Modeling می باشد. برخی از این آنالیزها شامل Analytical Hill shading، انالیز میدان دید یا Visibility analysis، ژئومورفومتری محلی یا local Geomorphometry و طبقه بندی های ژئومورفوگرافیک، پارامترهای سطح زمین یا Terrain parameters که مرتبط با هیدرولوژی هستند، شبکه کانال ها و بکه های زهکشی و استخراج حوضه های آبی و ایجاد پروفیل ها و دیاگرام های مربوط به نیمرخ ها و مقاطع می گردد.

اسکریپت نویسی در نرم افزار SAGA

یک رابط کاربری جایگزین نیز برای اجرای ماژول های نرم افزار SAGA وجود دارد به نام SAGA Command line interpreter یا CMD یا همان خط فرمان دستورات SAGA که می توانید از این طریق با استفاده از حالت اسکریپت نویسی نقشه ها و لایه های خود را مدیریت و کنترل کنید. استفاده از این رابط کاربری غیر گرافیکی کمی مشکل و پیچیده است خصوصا برای کسانی که آشنایی با ساختار برنامه نویسی و کدنویسی نداشته باشند. به هر حال از این حالت می توان برای خودکارسازی پروسه ها و اجرای الگوریتم ها و ابزارها و کار با حجم بسیار زیاد داده ها استفاده نمود. انعطاف بیشتری نیز توسط نرم افزار SAGA با رابط برنامه نویسی پایتون نیز فراهم آورده شده است. که به شما امکان نه فقط اجرای ماژول ها را می دهد بلکه دسترسی به بیشتر توابع و کارکردهای API را نیز می دهد.