آشنایی با انواع ماهیت پیکسل های رستر – Integer یا Float؟

احمد نجفی
21 بهمن, 1404
بدون دیدگاه
بازدید: 2

داده‌های رستری یکی از مهم‌ترین انواع داده‌ها در سیستم‌های اطلاعات جغرافیایی (GIS) و سنجش از دور هستند. انتخاب صحیح ماهیت داده در رسترها، نقش بسیار مهمی در دقت تحلیل‌ها، سرعت پردازش و حجم فایل‌ها دارد.

در این مقاله، به زبان ساده اما تخصصی، انواع ماهیت داده را در رستر معرفی می‌کنیم.

Data Type در داده‌های رستری چیست؟

در ساختار رستری، سطح زمین به سلول‌هایی (Pixel) تقسیم می‌شود و هر سلول یک مقدار عددی را ذخیره می‌کند. ماهیت داده مشخص می‌کند:

این مقدار عدد صحیح است یا اعشاری
چه بازه‌ای از اعداد قابل ذخیره است
هر سلول چه مقدار حافظه اشغال می‌کند
آیا امکان ذخیره مقادیر منفی وجود دارد یا خیر

انتخاب نادرست ماهیت داده می‌تواند باعث کاهش دقت، افزایش حجم داده و حتی خطا در تحلیل‌های مکانی شود.

دسته‌بندی اصلی Data Typeهای رستری

1. نوع صحیح (Integer)

این نوع داده‌ها برای پدیده‌های گسسته یا طبقه بندی شده استفاده می‌شوند و قابلیت ذخیره عدد اعشاری ندارند.

رایج‌ترین انواع Integer:

Byte (UInt8): بازه 0 تا 255 – مناسب برای داده‌های طبقه‌بندی شده
Int16: بازه -32768 تا 32767 – مناسب برای مقادیر محدود با علامت
UInt16: بازه 0 تا 65535 – بسیار رایج در تصاویر ماهواره‌ای خام
Int32: بازه بسیار بزرگ – برای داده‌های شمارشی یا IDها

کاربردهای مرسوم:

نقشه کاربری اراضی
کلاس‌های خاک
نقشه مناطق مدیریتی
تصاویر خام سنجش از دور

نوع	بیت	بازه تقریبی	کاربرد رایج
int8 / byte	8	-128 تا 127 یا 0 تا 255	کاربری اراضی، کلاس‌بندی
uint8	8	0 تا 255	نقشه‌های طبقه‌بندی
int16	16	-32,768 تا 32,767	DEM با دقت متوسط
uint16	16	0 تا 65,535	سنجنده‌ها، رادیانس
int32	32	~±2 میلیارد	داده‌های شمارشی بزرگ

2. نوع اعشاری (Float)

این نوع داده‌ها برای پدیده‌های پیوسته (Continuous) استفاده می‌شوند و امکان ذخیره مقادیر اعشاری را دارند.

انواع Float:

Float32: دقت متوسط، حجم مناسب، پرکاربردترین نوع
Float64: دقت بسیار بالا، حجم زیاد، مناسب تحلیل‌های علمی خاص

کاربردهای معمول:

مدل رقومی ارتفاع (DEM)
شیب و جهت شیب
دما، بارش، رطوبت
شاخص‌های طیفی مانند NDVI

نوع	بیت	دقت	کاربرد
float32	32	~7 رقم اعشار	DEM، شیب، NDVI
float64 (double)	64	~15 رقم اعشار	مدل‌سازی دقیق، تحلیل علمی

3. داده‌های دودویی (Binary Raster)

در این نوع رستر، فقط دو مقدار وجود دارد (معمولاً 0 و 1).

کاربردها:

ماسک‌های مکانی
نقشه مناطق مجاز و غیرمجاز
خروجی تحلیل‌های منطقی (True/False)

ارتباط Data Type با نوع پدیده مکانی

داده‌های گسسته (Categorical)

ویژگی‌ها:

تعداد کلاس محدود
فاقد مفهوم پیوستگی

Data Type پیشنهادی: Integer (Byte یا Int16)

داده‌های پیوسته (Continuous)

ویژگی‌ها:

تغییر تدریجی در فضا
نیاز به دقت بالا

Data Type پیشنهادی: Float32 یا Float64

Data Typeهای رایج در GIS و سنجش از دور

جدول زیر راهنمای خوبی برای انتخاب نوع درست پیکسل ها می باشد.

نوع داده	Data Type مناسب
تصاویر خام Landsat و Sentinel	UInt16
NDVI و شاخص‌های طیفی	Float32
DEM	Float32
شیب (درجه یا درصد)	Float32
جهت شیب (Aspect)	Int16 یا Float32
Hillshade	Byte
نقشه کاربری اراضی	Byte

راهنمای انتخاب Data Type مناسب (راهنمای عملی)

اگر داده شما طبقه‌ای یا کددار است > Integer
اگر داده شما حاصل محاسبه یا مدل‌سازی است > Float
اگر حجم فایل اهمیت بالایی دارد > کوچک‌ترین Data Type ممکن را انتخاب کنید
اگر تحلیل علمی دقیق انجام می‌دهید > Float64 (با احتیاط)

اشتباهات رایج در انتخاب Data Type

ذخیره DEM به صورت Integer > کاهش دقت ارتفاع
ذخیره نقشه‌های طبقه‌بندی شده به صورت Float > افزایش بی‌دلیل حجم
استفاده از Float64 بدون نیاز واقعی > کندی پردازش و مصرف زیاد حافظه

انتخاب صحیح Data Type در داده‌های رستری، یکی از پایه‌ای‌ترین اما مهم‌ترین تصمیم‌ها در GIS و سنجش از دور است. با شناخت نوع پدیده، هدف تحلیل و محدودیت‌های سخت‌افزاری، می‌توان بهترین نوع داده را انتخاب کرد و از تحلیل‌های دقیق‌تر، سریع‌تر و بهینه‌تر بهره برد.

اگر به دنبال یادگیری حرفه‌ای GIS هستید، درک درست Data Typeها یک قدم بسیار مهم در مسیر تخصصی شماست.

[mailerlite_form form_id=80]