فرمت‌های داده در GIS ، مقایسه کامل ساختارها و کاربردها

فرمت‌های داده در GIS

هر تحلیلگر حوزه GIS روزانه با فایلهای گوناگون و با فرمتهای داده مختلفی سر‌‌وکار دارد برخی از این فرمت های داده های مکانی رایج هستند و به احتمال زیاد با آنها آشنا هستید ، در حالی که برخی دیگر چندان شناخته شده نیستند . در این مقاله سعی شده تا با لیستی جامع از فرمت‌های داده در GIS و پسوندهای فایلهای مکانی آشنا شده و به مقایسه ساختارها و کاربردهای آنها بپردازیم .

فرمت‌های وکتوری (Vector Formats)

1 – Shapefile (.shp)

Shapefile از پرکاربردترین فرمت‌های وکتوری در GIS است که توسط شرکت Esri توسعه یافته است. این فرمت از سه جزء اصلی تشکیل شده است : فایل .shp که هندسه اشیاء مکانی را ذخیره می‌کند ، فایل .shx که ایندکس هندسی است و فایل .dbf که جدول ویژگی‌ها (Attributes) را نگه می‌دارد.

مزایا : پشتیبانی گسترده توسط اکثر نرم‌افزارهای GIS ، سادگی و سبک بودن ، امکان استفاده برای نقاط ، خطوط و چندضلعی‌ها
معایب : محدودیت اندازه فایل ، پشتیبانی ناقص از یونیکد و روابط پیچیده بین داده‌ها.
کاربرد : مناسب برای پروژه‌های عمومی GIS ، تبادل داده بین نرم‌افزارها و پروژه‌های تحلیلی کوچک تا متوسط.

مطالعه بیشتر : آشنایی با Shapfile ، اجزا و پسوندهای یک شیپ فایل

۲ – GeoJSON (.geojson)

GeoJSON یک فرمت متنی مبتنی بر JSON برای ذخیره‌سازی داده‌های وکتوری است. این فرمت نقاط ، خطوط و چندضلعی‌ها را به همراه ویژگی‌ها و مختصات مکانی ذخیره می‌کند و بسیار خوانا و قابل استفاده در محیط‌های وب است.

مزایا: سبک و قابل حمل ، مناسب Web GIS ، خوانایی بالا ، پشتیبانی از اکثر کتابخانه‌های Web mapping مانند Leaflet و Mapbox.
معایب: کمتر برای داده‌های حجیم مناسب است ، تحلیل‌های پیچیده در نرم‌افزارهای دسکتاپ محدودتر است.
کاربرد: نمایش و تبادل داده‌های مکانی روی وب ، پروژه‌های آنلاین و APIهای نقشه.

3 – KML (.kml)

KML (Keyhole Markup Language) یک فرمت XML برای ذخیره و تبادل داده‌های مکانی است که توسط Google Earth معرفی شد. این فرمت نقاط ، خطوط ، چندضلعی‌ها و اطلاعات توصیفی را در خود ذخیره می‌کند و امکان نمایش سه‌بعدی را فراهم می‌آورد.

مزایا: سازگار با Google Earth و دیگر نرم‌افزارهای مبتنی بر سه‌بعدی ، مناسب اشتراک‌گذاری و نمایش داده‌ها.
معایب: کمتر برای تحلیل‌های GIS پیچیده مناسب است و عملکرد آن برای داده‌های حجیم محدود می‌شود.
کاربرد: نمایش نقشه‌های سه‌بعدی ، گردشگری ، پروژه‌های آموزشی و اشتراک‌گذاری داده‌ها به صورت آنلاین.

4 – File Geodatabase (GDB)

File Geodatabase یک فرمت وکتوری سازمانی توسعه‌یافته توسط Esri است که امکان ذخیره‌سازی داده‌های مکانی و توصیفی در یک ساختار یکپارچه را فراهم می‌کند. این فرمت از جداول، نقاط، خطوط، چندضلعی‌ها و روابط پیچیده بین داده‌ها پشتیبانی می‌کند.

مزایا: پشتیبانی حجم بالا، چندلایه و تحلیل‌های پیچیده، امنیت و یکپارچگی داده‌ها، مناسب پروژه‌های سازمانی.
معایب: بیشتر در محیط نرم‌افزارهای Esri کامل پشتیبانی می‌شود، کمتر در نرم‌افزارهای متن‌باز استفاده می‌شود.
کاربرد: پروژه‌های GIS سازمانی، تحلیل‌های پیشرفته، مدیریت پایگاه داده مکانی.

5 – GeoPackage (GPKG)

GeoPackage یک فرمت وکتوری استاندارد و باز مبتنی بر SQLite است که نقاط، خطوط، چندضلعی‌ها و جداول ویژگی‌ها را ذخیره می‌کند. این فرمت چندلایه، قابل حمل و استفاده در محیط‌های مختلف است.

مزایا: استاندارد باز، پشتیبانی چندلایه، قابلیت حمل بالا، سازگاری با نرم‌افزارهای متن‌باز و موبایل.
معایب: در نرم‌افزارهای قدیمی کمتر پشتیبانی می‌شود، یادگیری کامل ساختار آن نیازمند کمی دانش فنی است.
کاربرد: ذخیره‌سازی و تبادل داده‌های GIS بین سیستم‌ها، پروژه‌های موبایل، Web GIS و پایگاه داده‌های محل.

فرمت‌های رستری (Raster Formats)

1 – GeoTIFF (.tif / .tiff)

GeoTIFF نسخه مکانی‌شده فرمت TIFF است که علاوه بر داده‌های تصویری، اطلاعات مختصاتی و سیستم تصویر را داخل فایل ذخیره می‌کند و برای داده‌های رستری دقیق بسیار رایج است.

مزایا: دقت مکانی بالا، خطای کم در ژئورفرنس، پشتیبانی گسترده در نرم‌افزارهای GIS، مناسب برای تحلیل‌های حرفه‌ای.
معایب: حجم فایل نسبتاً زیاد، نیاز به فضای ذخیره‌سازی بالا.
کاربرد: تصاویر ماهواره‌ای، مدل‌های رقومی ارتفاع (DEM)، نقشه‌های پایه و تحلیل‌های مکانی دقیق.

2 – IMG (Erdas Imagine) (.img)

IMG یک فرمت رستری اختصاصی است که برای ذخیره داده‌های حجیم تصویری با سرعت پردازش بالا طراحی شده و اطلاعات متادیتا و باندها را به‌خوبی مدیریت می‌کند.

مزایا: سرعت پردازش بالا، مناسب برای داده‌های حجیم، مدیریت خوب باندهای طیفی.
معایب: وابستگی به نرم‌افزارهای خاص (Erdas Imagine)، پشتیبانی کمتر در برخی ابزارهای سبک.
کاربرد: سنجش‌ازدور، پردازش تصاویر ماهواره‌ای، طبقه‌بندی کاربری اراضی.

3 – JPEG2000 (.jp2 / .j2k)

JPEG2000 یک فرمت فشرده‌سازی پیشرفته تصاویر رستری است که امکان فشرده‌سازی با اُفت و بدون اُفت کیفیت را فراهم می‌کند و ساختار لایه‌ای دارد.

مزایا: کاهش چشمگیر حجم فایل، پشتیبانی از فشرده‌سازی بدون افت، مناسب برای آرشیو داده‌ها.
معایب: پردازش نسبتاً سنگین، پشتیبانی محدودتر نسبت به TIFF.
کاربرد: ذخیره و توزیع تصاویر ماهواره‌ای حجیم، سامانه‌های وب‌مپ و آرشیو تصاویر.

4 – NetCDF (.nc)

NetCDF یک فرمت علمی برای ذخیره داده‌های چندبعدی (مانند زمان، ارتفاع و عمق) است که ساختاری مبتنی بر متغیرها و ابعاد دارد و برای داده‌های پیوسته بسیار مناسب است.

مزایا: پشتیبانی عالی از داده‌های چندبعدی، مدیریت قوی متادیتا، استاندارد در علوم جوی و اقلیمی.
معایب: ساختار پیچیده برای کاربران مبتدی، نیاز به ابزارهای تخصصی برای پردازش.
کاربرد: داده‌های اقلیمی، هواشناسی، مدل‌سازی جوی، تحلیل‌های زمانی در GIS.

5 – HDF / HDF5 (.hdf / .h5)

HDF یک فرمت علمی قدرتمند برای ذخیره مجموعه‌های بزرگ داده‌های رستری و چندبعدی است که از ساختار سلسله‌مراتبی و متادیتای غنی پشتیبانی می‌کند.

مزایا: مناسب برای داده‌های بسیار حجیم، ساختار سازمان‌یافته، پشتیبانی از داده‌های چندلایه.
معایب: پیچیده برای استفاده عمومی، نیاز به نرم‌افزارهای تخصصی.
کاربرد: داده‌های سنجش‌ازدور پیشرفته، تصاویر ماهواره‌ای ناسا، داده‌های اقلیمی و محیطی.

فرمت‌های پایگاه داده مکانی (Spatial Databases)

1 – PostGIS (.sql / داخل PostgreSQL)

PostGIS یک افزونه قدرتمند برای پایگاه داده PostgreSQL است که امکان ذخیره، مدیریت و تحلیل داده‌های مکانی را به‌صورت برداری و رستری فراهم می‌کند. این ساختار از جداول، ستون‌های هندسی و ایندکس‌های مکانی استفاده می‌کند و داده‌ها داخل خود دیتابیس ذخیره می‌شوند.

مزایا: متن‌باز و رایگان، پشتیبانی از تحلیل‌های فضایی پیشرفته، مقیاس‌پذیری عالی برای داده‌های بزرگ.
معایب: نیاز به دانش مدیریت دیتابیس، راه‌اندازی و پیکربندی نسبتاً پیچیده.
کاربرد: پروژه‌های سازمانی، WebGIS، سامانه‌های شهرداری، مدیریت داده‌های مکانی در مقیاس بزرگ.

2 – Oracle Spatial (.db / داخل Oracle)

Oracle Spatial یک ماژول مکانی برای پایگاه داده Oracle است که امکان ذخیره‌سازی و تحلیل داده‌های مکانی بسیار حجیم را در محیط‌های سازمانی فراهم می‌کند. داده‌ها به صورت آبجکت‌های فضایی، ایندکس‌های R-Tree و جدول‌های پیشرفته ذخیره می‌شوند.

مزایا: امنیت بالا، عملکرد عالی در حجم‌های بسیار بزرگ، مناسب برای سازمان‌های بزرگ.
معایب: هزینه لایسنس بالا، نیاز به زیرساخت سخت‌افزاری قوی.
کاربرد: سازمان‌های دولتی و بزرگ، بانک‌های اطلاعات مکانی ملی، سامانه‌های حساس و حیاتی.

3 – SQL Server Spatial (.mdf / .ldf)

SQL Server Spatial قابلیت فضایی پایگاه داده Microsoft SQL Server است که از انواع داده geometry و geography برای ذخیره اشیاء مکانی استفاده می‌کند. این ساختار برای پروژه‌هایی که با اکوسیستم مایکروسافت کار می‌کنند بسیار مناسب است.

مزایا: یکپارچگی عالی با محصولات Microsoft، رابط کاربری مناسب، امنیت خوب.
معایب: محدودیت در برخی توابع پیشرفته فضایی، نیاز به لایسنس تجاری.
کاربرد: سامانه‌های سازمانی مبتنی بر NET. ، پروژه‌های شرکتی و شهرداری‌ها.

4 – SpatiaLite (.sqlite)

SpatiaLite نسخه مکانی پایگاه داده SQLite است که امکان ذخیره داده‌های فضایی را در قالب یک فایل سبک و قابل حمل فراهم می‌کند. داده‌ها در یک فایل واحد ذخیره می‌شوند و برای پروژه‌های کوچک و متوسط بسیار مناسب هستند.

مزایا: سبک، قابل حمل، بدون نیاز به سرور، مناسب برای سیستم‌های آفلاین.
معایب: مناسب نبودن برای داده‌های بسیار حجیم، عدم پشتیبانی همزمان چندکاربره قوی.
کاربرد: پروژه‌های دسکتاپ، موبایل GIS، پروژه‌های میدانی و آفلاین.

ژئودیتابیس‌ها (Geodatabase Formats)

File Geodatabase (.gdb)

File Geodatabase یک ساختار پوشه‌ای اختصاصی از شرکت Esri است که داده‌های برداری، رستری و جداول توصیفی را به‌صورت سازمان‌یافته ذخیره می‌کند و از مدل‌سازی داده‌های پیچیده پشتیبانی می‌نماید.

مزایا: سرعت بالا در پردازش، پشتیبانی از داده‌های حجیم، امکان ذخیره چندین لایه در یک ساختار واحد.
معایب: ویرایش همزمان چندکاربره به‌صورت پیشرفته پشتیبانی نمی‌شود، وابسته به اکوسیستم Esri.
کاربرد: پروژه‌های متوسط تا بزرگ، مدیریت لایه‌های متعدد، تحلیل‌های پیشرفته در نرم‌افزارهای GIS.

2 – Personal Geodatabase (.mdb)

Personal Geodatabase یک نوع قدیمی‌تر از ژئودیتابیس است که بر پایه Microsoft Access کار می‌کند و داده‌ها را در قالب یک فایل واحد ذخیره می‌نماید.

مزایا: ساده و قابل حمل، بدون نیاز به سرور، مناسب برای پروژه‌های کوچک.
معایب: محدودیت حجم (حداکثر حدود ۲ گیگابایت)، عدم پشتیبانی در نسخه‌های جدید ArcGIS.
کاربرد: پروژه‌های کوچک، آموزش GIS، نمونه‌سازی سریع پروژه‌ها.

مطالعه بیشتر : تفاوت Personal Geodatabase و File Geodatabase

3 – Enterprise Geodatabase (SDE)

Enterprise Geodatabase که معمولاً با نام SDE شناخته می‌شود، نسخه سازمانی ژئودیتابیس است که بر روی پایگاه‌های داده‌ای مانند ، SQL Server ، PostgreSQL ، Oracle یا اجرا می‌شود و برای محیط‌های چندکاربره طراحی شده است.

مزایا: پشتیبانی از ویرایش همزمان، نسخه‌بندی داده‌ها (Versioning)، امنیت بالا و مدیریت دسترسی.
معایب: نیاز به زیرساخت سرور قوی، پیچیدگی در راه‌اندازی و نگهداری، نیاز به لایسنس.
کاربرد: پروژه‌های سازمانی بزرگ، سامانه‌های ملی و استانی GIS، زیرساخت داده مکانی (SDI).

4 – Mobile Geodatabase (.geodatabase)

Mobile Geodatabase یک نوع ژئودیتابیس مبتنی بر SQLite است که برای اپلیکیشن‌های موبایل و کار آفلاین طراحی شده و امکان همگام‌سازی داده‌ها را فراهم می‌کند.

مزایا: سبک، قابل استفاده در موبایل، پشتیبانی از ویرایش آفلاین و همگام‌سازی.
معایب: محدودیت در تحلیل‌های بسیار سنگین، نیاز به اکوسیستم Esri برای استفاده کامل.
کاربرد: GIS موبایلی، برداشت میدانی، پروژه‌های میدانی و مدیریت داده در حالت آفلاین.

فرمت‌های شبکه‌ای و توری (Mesh & Grid Formats)

1 – DEM (Digital Elevation Model) (.dem / .tif)

DEM مدلی رستری و شبکه‌ای از سطح زمین است که مقدار ارتفاع هر سلول را نسبت به سطح مبنا ذخیره می‌کند و به‌صورت یک گرید منظم از پیکسل‌ها سازمان‌دهی شده است.

مزایا: مناسب برای تحلیل‌های توپوگرافی، محاسبه شیب و جهت، سازگار با اکثر نرم‌افزارهای GIS.
معایب: محدود به داده‌های ارتفاعی، دقت وابسته به اندازه سلول.
کاربرد: مدل‌سازی زمین، تحلیل رواناب، حوزه آبریز، طراحی مسیر و مطالعات محیط‌زیستی.

2 – TIN (Triangulated Irregular Network) (.tin)

TIN یک ساختار توری مبتنی بر مثلث‌های نامنظم است که از اتصال نقاط ارتفاعی به یکدیگر ساخته می‌شود و سطح زمین را با دقت بالا مدل‌سازی می‌کند.

مزایا: دقت بالا در نواحی با تغییرات شدید ارتفاع، نمایش واقعی‌تر ناهمواری‌ها.
معایب: حجم داده زیاد، پردازش سنگین، مدیریت پیچیده‌تر نسبت به گرید منظم.
کاربرد: پروژه‌های راه‌سازی، سدسازی، مدل‌سازی سه‌بعدی زمین و تحلیل‌های مهندسی دقیق.

3 – ESRI GRID (.adf)

ESRI GRID یک ساختار رستری شبکه‌مند است که داده‌ها را در قالب مجموعه‌ای از فایل‌ها داخل یک پوشه ذخیره می‌کند و بر پایه گرید منظم سلولی کار می‌کند.

مزایا: سرعت بالا در پردازش تحلیل‌های رستری، سازگاری کامل با نرم‌افزارهای Esri.
معایب: ساختار قدیمی، محدودیت در نام فایل‌ها و جا‌به‌جایی.
کاربرد: تحلیل سطح، مدل‌سازی هیدرولوژیکی، پردازش‌های پایه رستری.

4 – NetCDF (.nc)

NetCDF یک فرمت شبکه‌ای و علمی برای ذخیره داده‌های پیوسته در قالب گرید چندبعدی (زمان، عمق، ارتفاع، عرض و طول جغرافیایی) است.

مزایا: ایده‌آل برای داده‌های سری زمانی و مکانی، استاندارد در علوم محیطی.
معایب: ساختار پیچیده برای کاربران عمومی GIS، نیاز به نرم‌افزارهای تخصصی.
کاربرد: داده‌های هواشناسی، اقیانوس‌شناسی، مدل‌های پیش‌بینی آب‌وهوا و تحلیل تغییرات اقلیمی.

5 – HDF / HDF5 (.hdf / .h5)

HDF یک فرمت شبکه‌ای قدرتمند برای ذخیره داده‌های چندبعدی (Grid چندلایه) است که داده‌ها را به صورت ساختار سلسله‌مراتبی مدیریت می‌کند.

مزایا: مناسب برای داده‌های بسیار حجیم و چندبعدی، متادیتای غنی، کارایی بالا.
معایب: پیچیدگی در استفاده، نیاز به ابزارهای تخصصی برای پردازش.
کاربرد: داده‌های ماهواره‌ای پیشرفته، مدل‌های اقلیمی، تحلیل‌های محیطی و هیدرولوژیکی.

6 – ASCII Grid (.asc)

ASCII Grid یک فرمت ساده متنی برای ذخیره داده‌های گریدی است که مقادیر سلول‌ها را به‌صورت عددی و قابل خواندن در فایل متنی نگهداری می‌کند.

مزایا: بسیار ساده و قابل ویرایش با ویرایشگرهای متنی، قابل تبادل بین نرم‌افزارها.
معایب: حجم فایل بالا، سرعت پردازش پایین‌تر نسبت به فرمت‌های باینری.
کاربرد: انتقال ساده داده‌های رستری، آموزش، تست مدل‌های تحلیلی.

7 – Mesh (OBJ / STL / PLY)

Mesh یک ساختار توری سه‌بعدی است که سطح را به کمک شبکه‌ای از مثلث‌ها یا چندضلعی‌ها مدل می‌کند و بیشتر در مدل‌سازی سطوح سه‌بعدی استفاده می‌شود.

مزایا: مناسب برای مدل‌سازی سه‌بعدی دقیق، سازگار با نرم‌افزارهای سه‌بعدی.
معایب: مناسب نبودن برای تحلیل‌های کلاسیک رستری، حجم بالا.
کاربرد: مدل‌های سه‌بعدی زمین، AR/VR، پروژه‌های شهری سه‌بعدی و شبیه‌سازی‌ها.

فرمت‌های CAD و مهندسی (CAD & BIM Formats)

1 – DWG (.dwg)

DWG فرمت اختصاصی نرم‌افزار AutoCAD است که برای ذخیره نقشه‌های دقیق مهندسی شامل خطوط، پلی‌لاین‌ها، بلوک‌ها و لایه‌های ترسیمی استفاده می‌شود. این فرمت اطلاعات دقیق هندسی و گرافیکی را ذخیره می‌کند و در پروژه‌های عمرانی بسیار رایج است.

مزایا: دقت هندسی بالا، پشتیبانی گسترده در نرم‌افزارهای مهندسی، مناسب برای نقشه‌های اجرایی.
معایب: فرمت عمدتاً اختصاصی، نیاز به نرم‌افزارهای خاص برای ویرایش کامل.
کاربرد: نقشه‌های معماری، عمرانی، تأسیسات و زیرساخت‌ها در پروژه‌های مهندسی.

2 – DXF (.dxf)

DXF یک فرمت متنی/باینری برای تبادل داده‌های CAD است که توسط Autodesk طراحی شده و امکان انتقال اطلاعات ترسیمی بین نرم‌افزارهای مختلف را فراهم می‌کند. این فرمت شامل اطلاعات هندسی، لایه‌ها و ویژگی‌های اشیاء است.

مزایا: سازگار با اغلب نرم‌افزارها، مناسب برای انتقال داده بین GIS و CAD.
معایب: حجم فایل نسبتاً بالا، محدودیت در ذخیره اطلاعات پیشرفته.
کاربرد: تبادل داده بین AutoCAD و نرم‌افزارهای GIS، پروژه‌های نقشه‌برداری و زیرساخت.

3 – DGN (.dgn)

DGN فرمت اختصاصی نرم‌افزار MicroStation است که برای ذخیره نقشه‌های بزرگ مهندسی و پروژه‌های زیرساختی طراحی شده و از ساختار دقیق برداری پشتیبانی می‌کند.

مزایا: عملکرد خوب در پروژه‌های بسیار بزرگ، دقت بالا در مدل‌های مهندسی.
معایب: وابستگی به نرم‌افزارهای خاص، استفاده کمتر نسبت به DWG.
کاربرد: پروژه‌های راه‌سازی، حمل‌ونقل، خطوط لوله و صنایع سنگین.

4 – IFC (.ifc)

IFC یک فرمت باز برای مدل‌سازی اطلاعات ساختمان (BIM) است که ساختار سه‌بعدی ساختمان و اطلاعات اجزای سازه‌ای را ذخیره می‌کند. این فرمت شامل دیوارها، ستون‌ها، تأسیسات و ویژگی‌های فنی هر جزء است.

مزایا: فرمت استاندارد و باز، مناسب برای تبادل مدل‌های BIM بین نرم‌افزارها.
معایب: حجم بالا، پردازش سنگین در محیط GIS.
کاربرد: مدل‌سازی ساختمان، مدیریت پروژه‌های BIM، یکپارچه‌سازی BIM و GIS.

5 – OBJ (.obj)

OBJ یک فرمت سه‌بعدی عمومی برای ذخیره مدل‌های سطحی است که شامل هندسه سه‌بعدی، بافت (Texture) و مختصات رأس‌ها می‌شود. این فرمت بیشتر برای مدل‌سازی سطوح پیچیده استفاده می‌شود.

مزایا: ساده و قابل تبادل بین نرم‌افزارها، پشتیبانی از مدل‌های سه‌بعدی.
معایب: فاقد اطلاعات مکانی ذاتی (نیاز به ژئورفرنس جداگانه)، مناسب نبودن برای تحلیل‌های دقیق GIS.
کاربرد: مدل‌های سه‌بعدی شهری، نمایش بصری پروژه‌های عمرانی، شبیه‌سازی.

فرمت‌های مبتنی بر وب و خدمات مکانی (Web & Service-Based Formats)

1 – WMS (Web Map Service)

WMS یک سرویس استاندارد برای ارسال نقشه به‌صورت تصویر رندرشده از روی سرور به کلاینت است که توسط OGC تعریف شده و بیشتر برای نمایش نقشه استفاده می‌شود.

مزایا: راه‌اندازی ساده برای نمایش نقشه، سازگار با اکثر نرم‌افزارهای GIS، مناسب برای داده‌های پس‌زمینه.
معایب: امکان ویرایش داده وجود ندارد، داده‌ها به‌صورت تصویر ارسال می‌شوند و قابل تحلیل مستقیم نیستند.
کاربرد: نمایش لایه‌های نقشه در WebGIS، نقشه‌های پس‌زمینه، سامانه‌های مشاهده نقشه.

2 – WFS (Web Feature Service)

WFS یک سرویس استاندارد برای دریافت و ارسال عوارض برداری واقعی (Feature) از سرور است که امکان مشاهده و ویرایش داده‌های وکتوری را فراهم می‌کند.

مزایا: دسترسی به داده‌های واقعی به‌صورت وکتور، قابلیت ویرایش و به‌روزرسانی داده‌ها، مناسب برای تحلیل‌های تحت وب.
معایب: مصرف پهنای باند بیشتر نسبت به WMS، نیاز به سرور قدرتمند.
کاربرد: سامانه‌های ویرایش آنلاین داده‌های مکانی، WebGIS تعاملی، اپلیکیشن‌های تحت وب GIS.

3 – WMTS (Web Map Tile Service)

WMTS یک سرویس مبتنی بر کاشی‌های از پیش رندر شده است که نقشه‌ها را به‌صورت Tileهای آماده و سریع به کاربر ارسال می‌کند.

مزایا: سرعت بارگذاری بسیار بالا، کاهش فشار روی سرور، مناسب برای نقشه‌های پرترافیک.
معایب: عدم امکان تغییر استایل به‌صورت زنده، نیاز به فضای ذخیره‌سازی زیاد برای Tileها.
کاربرد: نقشه‌های پایه آنلاین، سامانه‌های پرتعداد کاربر، نقشه‌های مقیاس‌پذیر.

4 – WCS (Web Coverage Service)

WCS یک سرویس استاندارد برای ارائه داده‌های رستری واقعی (Coverage) مانند تصاویر ماهواره‌ای و مدل‌های ارتفاعی به‌صورت خام است. این سرویس برخلاف WMS، داده را به‌صورت قابل تحلیل ارسال می‌کند.

مزایا: دسترسی به داده‌های واقعی رستری، مناسب برای پردازش و تحلیل علمی.
معایب: پیچیده‌تر از WMS، مصرف بالای منابع سرور.
کاربرد: سنجش‌ازدور، تحلیل تصاویر رستری تحت وب، مدل‌سازی محیطی

5 – MVT (Mapbox Vector Tiles) (.pbf)

MVT یک فرمت کاشی وکتوری سبک است که داده‌ها را به‌صورت باینری و فشرده در قالب Tileهای کوچک منتقل می‌کند و قابلیت استایل‌دهی سمت کاربر را دارد.

مزایا: حجم کم، سرعت بالا، امکان تغییر استایل در لحظه، مناسب برای نقشه‌های داینامیک.
معایب: نیاز به دانش فنی برای پیاده‌سازی، وابستگی به کتابخانه‌های مدرن وب.
کاربرد: WebGIS مدرن، نقشه‌های تعاملی، داشبوردهای مکانی و سامانه‌های آنلاین پیشرفته.

6 – XYZ Tiles (.png / .jpg)

XYZ Tiles یک روش ساده برای ارائه نقشه‌ها به‌صورت کاشی‌های تصویری با ساختار مسیر عددی (z/x/y) است که در اکثر کتابخانه‌های نقشه وب پشتیبانی می‌شود.

مزایا: ساده و سبک، سرعت بالا، پشتیبانی گسترده.
معایب: فقط تصویر ثابت، عدم دسترسی به داده واقعی.
کاربرد: نقشه‌های پایه، پس‌زمینه نقشه‌های وب، استفاده در Leaflet و OpenLayers.

7 – REST API (Esri REST / ArcGIS REST Services)

REST API یک روش ارتباطی برای دسترسی به سرویس‌های مکانی از طریق URL و درخواست‌های HTTP است که داده‌ها و سرویس‌ها را به‌صورت JSON یا تصویر در اختیار کلاینت قرار می‌دهد.

مزایا: انعطاف‌پذیر، مناسب توسعه‌دهندگان، سازگار با موبایل و وب.
معایب: نیاز به دانش برنامه‌نویسی، وابستگی به معماری سرور.
کاربرد: توسعه WebGIS، اپلیکیشن‌های موبایل مکانی، یکپارچه‌سازی GIS با سامانه‌های دیگر

فرمت‌های فشرده‌سازی و بسته‌بندی داده فضایی (Compressed & Package Formats)

1 – Esri Map Package (MPK / MPKX)

Map Package یک فرمت بسته‌بندی داده‌های مکانی و نقشه‌ها در ArcGIS است که لایه‌های وکتوری، رستری و نمادها را در یک فایل واحد ذخیره می‌کند. پسوند آن می‌تواند .mpk یا .mpkx باشد.

مزایا: بسته‌بندی کامل نقشه و داده‌ها، آماده به اشتراک‌گذاری، حفظ ارتباط لایه‌ها و نمادها.
معایب: وابسته به نرم‌افزار ArcGIS، حجم فایل نسبتاً بالا در پروژه‌های بزرگ.
کاربرد: اشتراک‌گذاری نقشه‌ها با کاربران دیگر، پروژه‌های آموزشی و ارائه داده‌ها به سازمان‌ها

2 – GeoPackage (GPKG)

GeoPackage علاوه بر ذخیره داده‌های وکتوری و رستری، می‌تواند به عنوان یک بسته قابل حمل برای پروژه‌های GIS استفاده شود و همه داده‌ها در یک فایل SQLite واحد قرار می‌گیرند.

مزایا: استاندارد باز، چندلایه و قابل حمل، مناسب برای دسکتاپ و موبایل، مدیریت داده‌های پیچیده در یک فایل.
معایب: محدودیت در برخی ابزارهای قدیمی، حجم فایل ممکن است بزرگ شود.
کاربرد: تبادل و انتقال داده‌ها بین نرم‌افزارها، پروژه‌های میدانی و موبایل، آرشیو داده‌های مکانی

3 – Tile Package (TPK / TPKX)

Tile Package یک بسته‌بندی پیشرفته برای داده‌های کاشی‌بندی شده (Tiles) در ArcGIS است که نقشه‌ها و تصاویر را برای نمایش سریع در وب و موبایل آماده می‌کند.

مزایا: نمایش سریع داده‌ها در WebGIS و اپلیکیشن‌های موبایل، کاهش نیاز به پردازش سمت کلاینت.
معایب: وابستگی به محیط ArcGIS، فایل نهایی می‌تواند بسیار حجیم باشد.
کاربرد: نقشه‌های آنلاین، اپلیکیشن‌های موبایل GIS، ارائه داده‌های رستری و وکتوری به کاربران نهایی.

4 – ZIP Shapefile (.zip)

ZIP Shapefile یک بسته فشرده حاوی فایل‌های Shapefile است که شامل فایل‌های اصلی (.shp, .shx, .dbf و سایر فایل‌های مرتبط) می‌شود و برای انتقال و آرشیو داده‌ها استفاده می‌شود.

مزایا: کاهش حجم فایل، انتقال آسان، حفظ تمام اجزای Shapefile در یک بسته.
معایب: نیاز به استخراج قبل از استفاده در اکثر نرم‌افزارها، امکان خطا در فایل‌های فشرده شده.
کاربرد: تبادل داده‌ها بین کاربران، آرشیو داده‌های مکانی، ارسال ایمیلی داده‌ها.

فرمت‌های تصویری و عکس‌های هوایی (Imagery & Photogrammetry Formats)

1 – JPG / JPEG (.jpg / .jpeg)

JPG یک فرمت تصویری فشرده است که تصاویر هوایی و عکس‌های ماهواره‌ای را با کاهش حجم ذخیره می‌کند، اما کمی از کیفیت تصویر را از دست می‌دهد.

مزایا: حجم فایل کم، پشتیبانی گسترده، مناسب برای وب و اشتراک‌گذاری سریع.
معایب: فشرده‌سازی با افت کیفیت، پشتیبانی محدود از اطلاعات مکانی.
کاربرد: نمایش سریع تصاویر هوایی، نقشه‌های وب، مستندات تصویری پروژه‌های GIS.

2 – PNG (.png)

PNG یک فرمت تصویری بدون افت کیفیت است که از شفافیت (Transparency) پشتیبانی می‌کند و معمولاً برای لایه‌های تصویری و نقشه‌های آماده استفاده می‌شود.

مزایا: کیفیت بالا، پشتیبانی از شفافیت، مناسب برای نقشه‌های وب.
معایب: حجم فایل نسبت به JPG بالاتر است، فشرده‌سازی کمتر مؤثر برای تصاویر بزرگ.
کاربرد: تولید نقشه‌های پس‌زمینه، لایه‌های اطلاعات مکانی شفاف، ترکیب با داده‌های GIS

3 – RAW (.raw)

RAW فرمت خام دوربین‌های هوایی و پهپادی است که تصاویر را بدون فشرده‌سازی و تغییر رنگ ذخیره می‌کند و اطلاعات کامل حسگر را نگه می‌دارد.

مزایا: بالاترین کیفیت تصویر، حفظ جزئیات کامل، مناسب پردازش پیشرفته.
معایب: حجم بسیار زیاد، نیاز به پردازش قبل از استفاده.
کاربرد: تصاویر پهپادی و هوایی برای تحلیل دقیق، پردازش تصاویر و ایجاد مدل‌های سه‌بعدی.

4 – MrSID (.sid)

MrSID یک فرمت فشرده‌سازی پیشرفته برای تصاویر رستری بزرگ است که بدون افت کیفیت قابل استفاده است و حجم تصاویر را به شدت کاهش می‌دهد.

مزایا: فشرده‌سازی مؤثر بدون افت کیفیت، مناسب داده‌های بزرگ، سرعت بارگذاری بالا.
معایب: فرمت اختصاصی، نیاز به نرم‌افزارهای خاص برای ویرایش و پردازش.
کاربرد: آرشیو تصاویر ماهواره‌ای و هوایی، پروژه‌های وب GIS، نمایش تصاویر حجیم روی سرور.

5 – NITF (.ntf / .ntf)

NITF (National Imagery Transmission Format) یک استاندارد نظامی و علمی برای ذخیره و تبادل تصاویر هوایی و ماهواره‌ای است.

مزایا: استاندارد شده و قابل اعتماد، مناسب برای پروژه‌های علمی و نظامی، پشتیبانی از متادیتا کامل.
معایب: پیچیده، نیاز به نرم‌افزارهای تخصصی برای پردازش.
کاربرد: تصاویر ماهواره‌ای حساس، تحلیل‌های نظامی و علمی، تبادل داده بین سازمان‌های تخصصی.

فرمت‌های مدل‌سازی سه‌بعدی (3D Spatial Formats)

1 – Multipatch (Esri) (.gdb / داخل Geodatabase)

Multipatch یک فرمت وکتوری سه‌بعدی است که توسط Esri برای نمایش اشیاء سه‌بعدی پیچیده مانند ساختمان‌ها، پل‌ها و سازه‌های شهری طراحی شده است. این فرمت امکان ذخیره‌سازی چند سطح و چند متریال برای یک شیء را فراهم می‌کند.

مزایا: پشتیبانی کامل در ArcGIS، امکان نمایش و تحلیل سه‌بعدی دقیق، ذخیره‌سازی اشیاء چندسطحی.
معایب: فقط در محیط Esri به‌صورت کامل پشتیبانی می‌شود، حجم فایل نسبتاً بالا.
کاربرد: مدل‌سازی شهری، شبیه‌سازی سه‌بعدی ساختمان‌ها، پروژه‌های شهرسازی و طراحی معماری

2 – OBJ (.obj)

OBJ یک فرمت سه‌بعدی متن‌باز است که برای نمایش مدل‌های سطحی و مش‌های سه‌بعدی استفاده می‌شود و می‌تواند شامل اطلاعات هندسی و متریال‌ها باشد.

مزایا: استاندارد باز، پشتیبانی توسط اکثر نرم‌افزارهای 3D و GIS، قابلیت تبادل بین پلتفرم‌ها.
معایب: فاقد داده‌های مکانی (Coordinate System) بومی، فقط هندسه را ذخیره می‌کند.
کاربرد: وارد کردن مدل‌های سه‌بعدی به GIS، شبیه‌سازی، واقعیت افزوده (AR/VR)، پروژه‌های آموزشی و تصویری

3 – COLLADA (.dae)

COLLADA یک فرمت XML برای تبادل مدل‌های سه‌بعدی بین نرم‌افزارها است که می‌تواند شامل هندسه، متریال، نور و انیمیشن باشد.

مزایا: استاندارد باز، پشتیبانی از داده‌های متحرک و متریال، تبادل آسان بین نرم‌افزارها.
معایب: پردازش پیچیده در برخی نرم‌افزارهای GIS، نیاز به تبدیل برای برخی تحلیل‌ها.
کاربرد: وارد کردن مدل‌های سه‌بعدی به GIS، شبیه‌سازی و واقعیت مجازی، بازی‌سازی و معماری دیجیتال

4 – glTF (.gltf / .glb)

glTF یک فرمت مدرن و سبک برای مدل‌های سه‌بعدی است که بهینه برای WebGIS و نمایش سه‌بعدی آنلاین طراحی شده است. فرمت .gltf به صورت متنی و .glb به صورت باینری است.

مزایا: سبک و بهینه برای وب، پشتیبانی از متریال و انیمیشن، بارگذاری سریع در مرورگر.
معایب: محدودیت‌های پیشرفته مدل‌سازی نسبت به نرم‌افزارهای CAD کامل، کمتر برای تحلیل‌های پیچیده GIS مناسب است.
کاربرد: مدل‌سازی سه‌بعدی آنلاین، WebGIS سه‌بعدی، نمایش ساختمان‌ها و سازه‌ها در نقشه‌های سه‌بعدی وب

داده‌های GIS انواع و کاربردهای متنوعی دارند: وکتورها برای تحلیل دقیق، رسترها برای تصاویر و مدل‌های سطحی، پایگاه‌های داده و ژئودیتابیس‌ها برای مدیریت داده‌های حجیم و مدل‌های سه‌بعدی برای شبیه‌سازی و نمایش AR/VR. شناخت مزایا و محدودیت و کاربردهای هر فرمت به شما کمک می‌کند داده‌ها را بهتر مدیریت و تحلیل کنید و پروژه‌های GIS را به شکل مؤثر و موفق اجرا کنید.