🐍 პითონის კლასები: გამოყენება გეოგრაფიულ ინფორმაციულ სისტემებში (GIS)¶

🔹 შესავალი¶

პითონის კლასები არის ობიექტზე ორიენტირებული პროგრამირების (OOP) ძირითადი ელემენტი, რომელიც საშუალებას გვაძლევს შევქმნათ სტრუქტურირებული, ხელახლა გამოყენებადი და ორგანიზებული კოდი.
GIS-ში, სადაც მონაცემები ხშირად მოიცავს რთულ სივრცით სტრუქტურებს (წერტილები, ხაზები, პოლიგონები), კლასები გვეხმარება ამ მონაცემების ეფექტურად მოდელირებაში.

👉 ეს სახელმძღვანელო განკუთვნილია სტუდენტებისთვის, რომლებიც სწავლობენ პითონს და აინტერესებთ GIS.

🔹 რა არის კლასი?¶

კლასი არის „შაბლონი“ ან „ნახაზი“, რომელიც განსაზღვრავს:
- ატრიბუტებს (მონაცემები, напр. წერტილის კოორდინატები)
- მეთოდებს (ფუნქციები, напр. მანძილის გამოთვლა)

📖 GIS-ის მაგალითი:
- კლასი შეიძლება წარმოადგენდეს წერტილს რუკაზე
- მდინარის ხაზს
- ქალაქის საზღვრის პოლიგონს

🔹 რატომ გამოვიყენოთ კლასები GIS-ში?¶

✅ მონაცემთა ორგანიზება – რთული მონაცემების სტრუქტურირება
✅ ხელახლა გამოყენება – ერთხელ შექმნილი კლასი ბევრ პროექტში გამოგადგება
✅ სიცხადე – კოდი უფრო გასაგები ხდება
✅ მოდელირება – რეალური ობიექტების (გზები, შენობები) მოდელირება

🔹 კლასის შექმნის საფუძვლები¶

class Point:
    def __init__(self, x, y):
        self.x = x  # x-კოორდინატი
        self.y = y  # y-კოორდინატი

    def describe(self):
        return f"წერტილი კოორდინატებით ({self.x}, {self.y})"

class Point: → განსაზღვრავს კლასის სახელს
__init__ → კონსტრუქტორი, რომელიც ობიექტის შექმნისას იწყებს მის თვისებებს
self → მიუთითებს კონკრეტულ ობიექტზე
describe() → აბრუნებს წერტილის აღწერას

გამოყენება:

tbilisi = Point(44.8, 41.7)
print(tbilisi.describe())
# შედეგი: წერტილი კოორდინატებით (44.8, 41.7)

🔹 GIS-ის მაგალითი: მანძილის გამოთვლა¶

import math

class Point:
    def __init__(self, x, y):
        self.x = x
        self.y = y

    def describe(self):
        return f"წერტილი კოორდინატებით ({self.x}, {self.y})"

    def distance_to(self, other_point):
        dx = self.x - other_point.x
        dy = self.y - other_point.y
        return math.sqrt(dx**2 + dy**2)

გამოყენება:

tbilisi = Point(44.8, 41.7)
batumi = Point(41.6, 41.6)

distance = tbilisi.distance_to(batumi)
print(f"მანძილი თბილისსა და ბათუმს შორის: {distance:.2f} ერთეული")

👉 გამოყენებულია ევკლიდური მანძილი. რეალურ GIS-ში შეგვიძლია ჰავერსინის ფორმულაც გამოვიყენოთ.

🔹 GIS-ის მაგალითი: პოლიგონის ფართობი¶

class Polygon:
    def __init__(self, points):
        self.points = points  # წერტილების სია [(x1, y1), (x2, y2), ...]

    def describe(self):
        return f"პოლიგონი {len(self.points)} წვეროთი"

    def area(self):
        # Shoelace formula
        n = len(self.points)
        area = 0.0
        for i in range(n):
            j = (i + 1) % n
            area += self.points[i][0] * self.points[j][1]
            area -= self.points[j][0] * self.points[i][1]
        return abs(area) / 2.0

გამოყენება:

triangle = Polygon([(0, 0), (4, 0), (0, 3)])
print(triangle.describe())
print(f"ფართობი: {triangle.area()} კვ. ერთეული")

👉 გამოყენებულია Shoelace formula, რაც GIS-ში ფართოდ გამოიყენება.

🔹 GIS-ის მაგალითი: მემკვიდრეობა¶

class Geometry:
    def __init__(self, name):
        self.name = name

    def describe(self):
        return f"გეომეტრიული ობიექტი: {self.name}"

class Point(Geometry):
    def __init__(self, x, y, name):
        super().__init__(name)
        self.x = x
        self.y = y

    def describe(self):
        return f"წერტილი {self.name} კოორდინატებით ({self.x}, {self.y})"

class Line(Geometry):
    def __init__(self, start_point, end_point, name):
        super().__init__(name)
        self.start = start_point
        self.end = end_point

    def length(self):
        return math.sqrt((self.end.x - self.start.x)**2 + (self.end.y - self.start.y)**2)

გამოყენება:

tbilisi = Point(44.8, 41.7, "თბილისი")
batumi = Point(41.6, 41.6, "ბათუმი")
road = Line(tbilisi, batumi, "თბილისი-ბათუმი")

print(tbilisi.describe())
print(f"ხაზის {road.name} სიგრძე: {road.length():.2f} ერთეული")

👉 Point და Line მემკვიდრეობით იღებენ Geometry-ს, მაგრამ ამატებენ საკუთარ ფუნქციონალს.

🔹 საუკეთესო პრაქტიკა¶

დაიწყეთ მარტივი კლასებით (მაგ., Point)
გამოიყენეთ აღწერითი სახელები
მემკვიდრეობა გამოიყენეთ გონივრულად
დაამატეთ კომენტარები კოდში
GIS-ში ხშირად გამოიყენეთ ბიბლიოთეკები: geopandas, shapely

🔹 დასკვნა¶

პითონის კლასები GIS-ში:
- ინარჩუნებს კოდს ორგანიზებულად
- აადვილებს სივრცითი ობიექტების მოდელირებას
- ამარტივებს ანალიზს (მაგ., მანძილი, ფართობი)